首页 | 国内行业信息 | 国外行业信息 | 国内政策 | 行业技术 | 企业动态 | 展会信息
  当前位置:首页 > 行业技术 > 氧化石墨烯薄膜离子筛选研究取得重要进展
氧化石墨烯薄膜离子筛选研究取得重要进展
发布日期:2014/3/13 10:32:44

  近日,我校工程科学学院近代力学系材料力学行为和设计重点实验室的吴恒安教授和王奉超博士与英国曼彻斯特大学安德烈·海姆(Andre Geim,2010年诺贝尔物理奖获得者)教授课题组合作,在氧化石墨烯薄膜快速筛选离子研究方面取得了突破性进展。研究成果以 “Precise and Ultrafast Molecular Sieving Through Graphene Oxide Membranes” 为标题刊登在2月14日出版的国际着名期刊Science上(Science, 343 (6172): 752-754, 2014)。同期Science专门对此研究成果进行了展望评述(Science, 343 (6172): 740-742, 2014)。


  石墨烯以其独特的力学和电学特性被称为“神奇材料”(wonder material)。然而,石墨烯与水之间的相互作用机理却并不为人们所熟知。石墨烯表面是疏水的,但浸入到水中的石墨烯薄膜里的毛细通道却允许水的快速渗透。此前,吴恒安教授曾在英国曼彻斯特大学做访问学者,针对氧化石墨烯薄膜独特的隔气透水性质与实验科学家们一起开展了合作研究,研究成果刊于2012年1月27日出版的Science上(Science, 335 (6067): 442-444, 2012)。最新研究表明,水环境中的氧化石墨烯薄膜在水合作用下会形成约0.9纳米宽的毛细通道,可以阻止水合半径大于0.45纳米的离子或分子通过。该筛选效应不仅对离子尺寸要求非常精准,而且要比经典的浓度扩散快上千倍。这些发现在海水淡化与净化、传感技术以及能源转换等领域具有广阔的应用前景。合作者之一Irina Grigorieva博士表示,此研究成果意味着制造一个在几分钟内即可将一杯海水淡化成饮用水的过滤装置,已不再只是科幻小说场景。


  吴恒安教授课题组在该项工作中做出的主要贡献是用理论分析和分子模拟研究了石墨烯纳米通道快速过滤离子的机理。他们的计算机模拟工作表明,石墨烯与离子之间的相互作用使离子在纳米通道中聚集,从而形成了更高的浓度梯度。这一发现对实验结果给出了合理的解释,也被称为“离子海绵(ion sponging)效应”。


  这项合作研究得到了国家自然科学基金的资助。


  附论文链接:http://www.sciencemag.org/content/343/6172/752


  (工程科学学院、中国科学院材料力学行为和设计重点实验室)

特别声明:本站转载并注明自其它来源的内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。电话:010-88372272 E-mail:1915838305@qq.com
最新资讯
生态环境部部长:杜绝污水处理标准一刀切!
广州市河长办调研荔湾区河湖长制和海绵城市
呼和浩特出台管控办法 护航海绵城市建设
重庆水务发布2025年度“提质增效强回报
天津全面提升中心城区防汛排涝能力
三个维度看株洲如何建设“会呼吸的城”
《广东省河湖长制条例》出台 以法治护航河
驻马店市生态环境局坚决打好碧水保卫战 守
闽清推进新一轮闽江流域水环境综合治理
上海市委书记陈吉宁:以治水治林新成效更好
热点资讯排行
1阳泉市财政局下达省级补助资金 支持城镇排
2中国一冶城建公司海绵城市专利技术获奖
3湖北两校携手推出黑臭水体治理利器
4服务“全域海绵” 赋能城市之美——亚井雨
52024中国环博会深圳展 IE expo
6新型聚合物检测方法在防治水污染中的应用
7全球最大环保展慕尼黑IFAT中国系列子展
8告别“开膛破肚”,排水管网“微创术”了解
9六大主题分会聚焦水利行业热点,尽在9月4
10“数字巢湖”让流域水污染“标本兼治
关于我们 | 友情链接 | 法律声明 | 联系我们 | 广告服务
Copyright © 2000-2022 www.c-water.com.cn All Rights Reserved 水工业网互联网站 经营证许可证编号:京ICP备2022032253号
京公网安备 11010802021286号