中國(guó)粉體網(wǎng)訊 通過(guò)埋置支持性碳納米管網(wǎng)絡(luò)，研究人員研發(fā)了一種可改善纖薄石墨烯膜性能的方法，這種設(shè)計(jì)用于海水淡化的石墨烯膜，因此降低了碎裂或撕開(kāi)并破壞整個(gè)脫鹽系統(tǒng)的可能性。
對(duì)材料的測(cè)試顯示，這種新型的石墨烯復(fù)合膜具有先前無(wú)法達(dá)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(chǎn)生可飲用的淡水）材料，應(yīng)該是纖薄但又強(qiáng)韌到足以經(jīng)受長(zhǎng)期的使用，應(yīng)含有大小統(tǒng)一且均勻分布的用于離子有效分離的孔隙。
納米級(jí)孔隙的2D石墨烯非常適合這一用途，它們?cè)趯?shí)驗(yàn)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?nèi)菀壮霈F(xiàn)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(wǎng)（GNM），其通過(guò)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(kāi)GNM材料以形成一種結(jié)構(gòu)框架（與蜻蜓翼翅上的沃羅諾伊樣細(xì)胞并無(wú)二致），后者能提供厘米尺度的機(jī)械穩(wěn)定性。
此外，CNT網(wǎng)絡(luò)阻止了石墨烯的撕裂擴(kuò)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(jù)Yang等人披露，因?yàn)樯a(chǎn)大張用CNT加固的石墨烯并無(wú)根本性的局限性，因此這些膜或能輕松地按比例擴(kuò)大至米級(jí)。
在相關(guān)文章中，Baoxia Mi指出，這項(xiàng)研究代表了一個(gè)“納米孔隙石墨烯膜可按比例擴(kuò)大的重大里程碑”。盡管如此，在真實(shí)的脫鹽系統(tǒng)世界中實(shí)施這一技術(shù)之前仍然還有一段路要走。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1126/science.aau5321
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）
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