您的位置: 科技频道> 今日头条> 正文

新型石墨烯薄膜可高效净化水

2019-06-19 18:05 来源:新华社

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。

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。

论文通讯作者袁荃对新华社记者说,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。

(记者 周舟)

[ 编辑: 韦馨尧 ]
分享到:
大洋微信二维码

大洋微信

广报汇微信二维码

广报汇

18:24 广州地铁工作人员全部戴口罩上岗
广州地铁工作人员全部戴口罩上岗
今天下午,记者先后在五号线猎德、淘金站现场看到,地铁车站工作人员均已佩戴口罩。 [详细]
16:05 广州南汽车客运站启动体温检测
广州南汽车客运站启动体温检测
今日,广州日报全媒体记者走访发现,广州南汽车客运站已采取措施,对进出旅客实施红外线体温检测,不少旅客自觉佩戴口罩出行,车站秩序井然。 [详细]
15:36 云台花园2020郁金香主题花展开展
云台花园2020郁金香主题花展开展
为迎接新春佳节的到来,2020年1月22日至2月10日,白云山云台花园将隆重举办“幸福花开·美好时代”郁金香主题花展,20万株姿态万千的郁金香气势如“红”、“花”漾来袭。 [详细]
14:38 二十二号线“巨无霸”车站顺利封顶
二十二号线“巨无霸”车站顺利封顶
近日,在建地铁二十二号线再度迎来重大工程进展!随着最后一块顶板浇筑完毕,在各参建方努力下,陈头岗站实现主体结构封顶。 [详细]
14:39 生肖主题巴士有点萌!打卡不?
生肖主题巴士有点萌!打卡不?
“这个公交车好萌啊!”,只见一台公交车车身以红色为主,绘有舞狮造型的卡通老鼠图案,生动有趣;而另一台公交车在车身和车尾处都绘有“2020”的标志,年味十足。 [详细]
14:39 南沙本月新开通四条公交快线
南沙本月新开通四条公交快线
为解决广州虎门公路渡口停航后南沙、东莞两地群众往来交通出行问题及加强区内快速联系,南沙区交通部门于1月20日起正式开行南沙蕉门公交总站至虎门中心区客运站的南沙K6路公交快线,同时开通大岗公交总站至广州南站公交总站的南沙K7路公交快线。 [详细]
14:38 新广从路北段主体工程已完工
新广从路北段主体工程已完工
1月20日,新广从路快速化改造工程北段(105国道白云区钟落潭镇竹料至从化区街北高速路口段)的9座跨线桥和路面等主体工程完工,施工围蔽已全部移除。 [详细]
回到首页