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新型石墨烯薄膜可高效凈化水

  • 來源:深圳特區報
  • 2019-06-20

據新華社消息 中美兩國科研人員在新一期美國《科學》雜志上發表論文,介紹了用石墨烯等材料開發出的一種超薄、高強度薄膜,它可高效分離水中的鹽離子和有機污染物,有望用于水凈化、化工原料分離純化等領域。

中國武漢大學袁荃團隊和美國加利福尼亞大學洛杉磯分校段鑲鋒團隊合作,將具有優異機械性能和多孔結構的碳納米管薄膜作為石墨烯薄膜的機械支撐層,從而將石墨烯薄膜分割成多個微區域,形成類似于建筑“水立方”表面、樹葉或昆蟲翅膀的結構。

論文通訊作者袁荃對新華社記者說,當石墨烯薄膜內部存在缺陷、裂縫或者石墨烯薄膜受到外部破壞時,碳納米管網絡結構可以阻礙缺陷延伸和擴大,將缺陷局限在一個小范圍內。

研究顯示,這種被稱為“石墨烯納米篩/碳納米管復合薄膜”的材料,孔徑尺寸約0.6納米,大于水分子的尺寸(約0.3納米),但小于一些金屬鹽離子的尺寸(水合鈉離子尺寸約0.7納米),因此可將水分子和鹽離子有效分離,對鈉、鉀和鎂等金屬鹽離子的截留率可達85%以上,對水溶液中的有機污染物分子截留率高達99%。 

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