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
关于印发《2025年上海市海绵城市建设工
江苏将全面开展长江水生态考核工作
四川345个国省考核断面水质优良率连续两
滁州市:“三端齐抓”推动水环境质量持续改
营口市污水处理厂建设显成效 助力区域水环
上海:今年完成100公里排水管道修复,力
一口能吞下37万方暴雨!咸宁排涝系统硬核
探访郑州:污水变能源 破解“水困局”
河北白洋淀治理保护成果持续巩固
乐山市海绵城市建设管理条例将于8月1日生
热点资讯排行
1澳大利亚悉尼多个饮用水集水区检出“永久性
2阳泉市财政局下达省级补助资金 支持城镇排
3AI模型揭露美国地下水污染:超7100万
4IE expo China 2025第二
5突破性过滤技术问世,可清除水中多种持久性
62024水业可持续发展大会在北京举办
7什么导致了西班牙极端洪涝?
8第26届中国环博会——国际退役动力电池、
9解锁循环经济密码,开启产业黄金市场 第2
10第26届中国环博会——国际沼气与农业废弃
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