【摘 要】
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目前二极管、三极管等电子整流器件已被广泛应用于电路中，控制电子的流动方向，而用于控制溶液中离子流动方向的离子整流器件相对较少.受生物体内细胞膜表面离子通道(纳米孔)调控细胞膜内外离子浓度行为的启示，研究人员开发出多种多样的锥形纳米孔和纳米通道控制离子的流动方向.Siwy等最先制备出双锥形纳米孔，模拟双极性晶体管的行为，用以控制溶液中离子流动的方向.[1]本论文中，我们利用微、纳米玻璃双管制备了新型
【机 构】
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北京大学化学与分子工程学院,北京市海淀区北京大学化学学院,100871
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目前二极管、三极管等电子整流器件已被广泛应用于电路中，控制电子的流动方向，而用于控制溶液中离子流动方向的离子整流器件相对较少.受生物体内细胞膜表面离子通道(纳米孔)调控细胞膜内外离子浓度行为的启示，研究人员开发出多种多样的锥形纳米孔和纳米通道控制离子的流动方向.Siwy等最先制备出双锥形纳米孔，模拟双极性晶体管的行为，用以控制溶液中离子流动的方向.[1]本论文中，我们利用微、纳米玻璃双管制备了新型离子整流器件，可用于模拟不同种类电子二极管和三极管的行为.微米玻璃双管内部溶液流动的方向主要受电渗流的控制，由于玻璃双管内部和尖端隔断处电渗流大小的差异，使得离子在流动的过程中受到不同的阻力，产生整流现象.调节微米玻璃双管内部溶液的浓度和pH值，离子整流器件将处于不同的“开关”状态，即可实现离子流动方向的控制.纳米玻璃双管内部由于双电层的重叠导致电渗流的影响几乎消失，其在未修饰状态下表现为纯电阻性质.如图1所示，对纳米玻璃双管单侧的管壁进行修饰，即可获得同二极管行为相似的离子整流器件.继续对其另一侧的管壁进行修饰，即可获得同双极性晶体管行为相似的离子整流器件.此外，我们还尝试了其他不同的修饰方法，以及溶液浓度和pH值的改变，获得了多种可用于控制溶液中离子流动方向的离子整流器件.基于微纳米玻璃双管的离子整流器件，制备方便快捷，修饰简单，可模拟多种电子整流器件的功能，具有广泛的应用前景.
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