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改善纖薄石墨烯膜性能的方法
文章來源:未知     點擊數: 次     更新時間:2019-07-10 15:37

 通過埋置支持性碳納米管網絡,研究人員研發了一種可改善纖薄石墨烯膜性能的方法,這種設計用于海水淡化的石墨烯膜,因此降低了碎裂或撕開并破壞整個脫鹽系統的可能性。

 

對材料的測試顯示,這種新型的石墨烯復合膜具有先前無法達到的高透水性和分離鹽的性能水平。一種理想的脫鹽(將海水中的鹽分去除以產生可飲用的淡水)材料,應該是纖薄但又強韌到足以經受長期的使用,應含有大小統一且均勻分布的用于離子有效分離的孔隙。

 

納米級孔隙的2D石墨烯非常適合這一用途,它們在實驗中展示了格外迅速有效的脫鹽性能。然而,隨著膜表面積的增加,它們容易出現缺陷和損壞。

 

Yanbing Yang和同事研制了一種原子厚薄的石墨烯納米網(GNM),其通過互相交織的單壁碳納米管(CNT)而得到加固。這種CNTs可物理性地分開GNM材料以形成一種結構框架(與蜻蜓翼翅上的沃羅諾伊樣細胞并無二致),后者能提供厘米尺度的機械穩定性。

 

此外,CNT網絡阻止了石墨烯的撕裂擴大,有效地將任何損壞局限于小面積。該材料還具有高度有效的脫鹽能力。據Yang等人披露,因為生產大張用CNT加固的石墨烯并無根本性的局限性,因此這些膜或能輕松地按比例擴大至米級。

 

在相關文章中,Baoxia Mi指出,這項研究代表了一個“納米孔隙石墨烯膜可按比例擴大的重大里程碑”。盡管如此,在真實的脫鹽系統世界中實施這一技術之前仍然還有一段路要走。

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