化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  《科学》新型石墨烯薄膜可高效净化水
《科学》新型石墨烯薄膜可高效净化水
2019-06-27 13:55:34来源:元素商城

中美两国科研人员在新一期美国《科学》杂志上发表论文,介绍了用石墨烯等材料开发出的一种超薄、高强度薄膜,它可高效分离水中的盐离子和有机污染物,有望用于水净化、化工原料分离纯化等领域。

 1561614920332554.jpg

据介绍,像石墨烯这样只有一层原子厚的二维材料,是构建超薄纳滤膜的理想材料,但单独的石墨烯薄膜会受破裂等问题影响,因此相关研究中一直存在如何实现优异机械强度和大面积无裂缝制备的难题。

 

中国武汉大学袁荃团队和美国加利福尼亚大学洛杉矶分校段镶锋团队合作,将具有优异机械性能和多孔结构的碳纳米管薄膜作为石墨烯薄膜的机械支撑层,从而将石墨烯薄膜分割成多个微区域,形成类似于建筑“水立方”表面、树叶或昆虫翅膀的结构。

 

当石墨烯薄膜内部存在缺陷、裂缝或者石墨烯薄膜受到外部破坏时,碳纳米管网络结构可以阻碍缺陷延伸和扩大,将缺陷局限在一个小范围内。

 

研究显示,这种被称为“石墨烯纳米筛/碳纳米管复合薄膜”的材料,孔径尺寸约0.6纳米,大于水分子的尺寸(约0.3纳米),但小于一些金属盐离子的尺寸(水合钠离子尺寸约0.7纳米),因此可将水分子和盐离子有效分离,对钠、钾和镁等金属盐离子的截留率可达85%以上,对水溶液中的有机污染物分子截留率高达99%

 

这种薄膜的渗透率高,1平方厘米薄膜在一定压力下每分钟可产出1毫升纯净水,是一些传统类似薄膜的10倍到100倍。它的机械性能也很好,在弯曲形变下仍可保持结构完整性、水渗透率等特点。

 

论文第一作者、武汉大学研究人员杨雁冰说,该研究克服了二维材料在分离领域实际应用的局限性,开启了一扇通往高效选择性分离的大门。


您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 金属材料材料及新材料  
相关专题: 材料
相关阅读:
●  清华大学研发出轻质可塑形的液态金属多功能材料
近日,清华大学刘静团队首次提出轻量化液态金属物质的概念,并设计了一种基于空心玻璃微球及镓铟合金的复合材料(GB-eGaIn),进一步开拓了室温液态金属的应用,也为未来的液体金属的发展提供了新的方向。 室温液态金属,主要为镓及其合金,因兼具液体良好的流动性和金属材料优秀的导电性、导热性,在开发柔性电子、可穿戴设备以及软体机器人具有重要意义,然而,金属材料的高密度限制了液体金属的使用和推广。......
●  石墨烯最新“表亲”铅烯问世
石墨烯作为一个从石墨材料中剥离出的二维碳材料,已经向人们展示了其优异的热力效应、电学性能以及低温吸氢、常温无散射、应变传感等功能。而随着材料科学界合成技术的快速迭代,石墨烯的“亲友”们也开始走入人们视线,铅烯就是这样一个例子。由于独特的结构,铅烯可以说是给纳米自然界增加了一道靓丽风景,而未来,铅烯在触摸屏、超级电容等电子产品中的应用也会逐渐成为现实。 据美国《每日科学》网站近日报道,由第......
●  吉林大学成功合成稳定性超强新型共价有机骨架材料
近日,吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室教授方千荣团队采用溶剂热的方法,合成了稳定性超强的新型共价有机骨架材料,相关研究结果发表于《自然—化学》。 什么是共价有机骨架材料共价有机骨架材料(COFs)是一类由小分子单体通过可逆共价键连接形成的晶态有机多孔聚合物。近十年来,这种材料在气体吸附、化学分离、催化、化学传感、光电和储能等领域表现出广阔的应用前景。 目前制备共价有机骨......

您确定要从购物车中移除吗???