氧化石墨烯薄膜提高離子整流系數至238.0
核孔膜具有孔徑分布均勻、孔尺寸和孔密度方便可調等特點,目前已應用于水處理、藥物篩分、除塵防霾等領域并發揮重要作用。但是核孔膜在溶液中離子的選擇性分離和過濾方面仍有不足,尤其是核孔膜的離子選擇性和通量的“蹺蹺板”效應更是難以權衡。 近日,近代物理所材料研究中心科研人員將氧化石墨烯膜制備技術與核孔膜技術相結合,制備出氧化石墨烯膜/聚合物復合納米孔結構,用以開展復合結構中的離子傳輸特性研究。科研人員利用蘭州重離子加速器提供的高能重離子對PET聚合物進行輻照,再結合非對稱化學蝕刻得到PET錐形納米孔,然后利用旋涂法在PET納米孔上制得氧化石墨烯薄膜(GOM),形成GOM/PET復合結構。氧化石墨烯膜與核孔膜相結合,在提高陽離子通量的同時,抑制了陰離子的傳輸,使得體系的離子整流系數從4.6增加到238.0,實現了溶液中陽離子的選擇性增強傳輸。另外,該結果在促進微納流控制器件研制和氧化石墨烯納濾膜研究方面也具有重要意義。圖1. 離子在......閱讀全文
氧化石墨烯薄膜提高離子整流系數至238.0
核孔膜具有孔徑分布均勻、孔尺寸和孔密度方便可調等特點,目前已應用于水處理、藥物篩分、除塵防霾等領域并發揮重要作用。但是核孔膜在溶液中離子的選擇性分離和過濾方面仍有不足,尤其是核孔膜的離子選擇性和通量的“蹺蹺板”效應更是難以權衡。 近日,近代物理所材料研究中心科研人員將氧化石墨烯膜制備技術與核孔
Nature:氧化石墨烯膜通過陽離子控制層間距實現離子篩分
中國科學院上海應用物理研究所方海平、Jingye Li、上海大學吳明紅團隊、南京工業大學金萬勤團隊(共同通訊)等人使用K +,Na+,Ca2+,Li+或Mg2+離子顯示了利用陽離子控制層間距精確訂裝氧化石墨烯膜,表現出優異的離子篩分和海水淡化性能。此外,由一種類型陽離子控制的膜間距可以有效地選擇
劉峰、王宇鋼在《自然?通訊》發表超高通量分離膜研究成果
基于納米孔道的分離膜在海水淡化和污水處理等方面具有節能和高效的巨大潛力,但其實際應用一直受輸運和選擇性矛盾的制約。 最近,北京大學核物理與核技術國家重點實驗室劉峰、王宇鋼課題組成功制備出高密度孔徑均勻的接近亞納米尺度的核孔膜,實現了超高通量和高選擇性離子輸運的完美平衡,并結合分子動力學模擬揭示
氧化石墨烯和石墨烯性能的區別
氧化石墨烯和石墨烯性能的區別采用改進的Hummers法制備了氧化石墨烯,將其采用水合肼還原獲得石墨烯,以氧化石墨烯和石墨烯為吸附劑,分別采用透射電鏡(TEM),傅里葉變換紅外光譜(FT-IR),拉曼光譜(RS)和X射線衍射光譜(XPS)對陰陽離子的不同吸附性能進行了分析表征.結果表明:兩吸附劑對羅丹
科研人員研發出污水處理新材料
??制備高滲透性能且高截留率的氧化石墨烯膜一直是難題和研究熱門。近日,浙江農林大學教授陳亮團隊通過實驗和理論結合,利用改進電子束輻照還原方法,實現了在氧化石墨烯中對環氧基團的精確去除,同時保留了大量羥基。該成果在線發表于《碳》雜志。 他們制備得到的石墨烯膜展示了出色的親水性、超高滲透性能和穩定性
石墨烯膜淡化海水成功
海水淡化是人類追求了幾百年的夢想,但是海水淡化受技術和成本制約仍未得到廣泛應用。記者日前從南京工業大學獲悉,該校材料化學工程國家重點實驗室金萬勤教授團隊與國內相關科研單位合作,在石墨烯膜淡化海水的研究上獲得突破性進展,提出并實現了用水合離子自身精確控制石墨烯膜的層間距,展示了其出色的離子篩分和海
氧化石墨烯和還原氧化石墨烯有什么區別
氧化石墨烯是石墨烯經過氧化后的產物,特點是表面官能團豐富,催化活性高。還原氧化石墨烯是在氧化石墨烯的基礎上進行還原,丟失官能團所以性質穩定。氧化石墨烯薄片是石墨粉末經化學氧化及剝離后的產物,氧化石墨烯是單一的原子層,可以隨時在橫向尺寸上擴展到數十微米,因此,其結構跨越了一般化學和材料科學的典型尺度。
新型石墨烯膜高效分離鹽湖中的鋰、鉀、鎂
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507762.shtm近日,蘭州大學教育部稀有同位素前沿科學中心教授陳熙萌、研究員李湛團隊在《納米快報》上發表題為“渦流剪切力場制備具有牛頓環結構的超平氧化石墨烯膜用于離子篩分”的成果,通過研究氧化石墨烯納
新型石墨烯膜如何高效分離鹽湖中的鋰、鉀、鎂?
近日,蘭州大學教育部稀有同位素前沿科學中心教授陳熙萌、研究員李湛團隊在《納米快報》上發表題為“渦流剪切力場制備具有牛頓環結構的超平氧化石墨烯膜用于離子篩分”的成果,通過研究氧化石墨烯納米片在渦旋剪切力場中的結構組成的動態變化過程,發展出一種超級簡單的渦旋力場拉伸堆積成膜策略,制備出高選擇性、低能
怎么測量石墨烯膜折疊性能
1.顯微鏡法1)用掃描電子顯微鏡(SEM)掃描隧道顯微鏡(STM)透射電子顯微鏡(TEM)來表征生長域和表面形態。2)用原子力顯微鏡(AFM)來表征表面形態、厚度、層的均勻性、疇生長。2.光譜法1)拉曼光譜——鑒定石墨烯片并獲得層數信息2)紅外光譜——評估官能團的存在3)紫外-可見光譜——幫助評估氧
氧化石墨烯的制備
石墨的氧化方法是用無機強質子酸處理石墨,將強酸小分子插入石墨層間,再用強氧化劑KMnO4等對其進行氧化。
氧化石墨烯應用前景
與單壁碳納米管(SWCNT)類似,石墨烯具有熱、力、電等優異的性能。但聚合物分子不易進入SWCNT內表面,而氧化石墨烯巨大的比表面積和表面豐富的官能團賦予其優異的復合性能,在經過改性和還原后可在聚合物基體中形成納米級分散,從而使石墨烯片在改變聚合物基質的力學、流變、可滲透性和降解穩定性等方面具有更大
中外合作發現氧化石墨烯薄膜離子篩選效應
記者日前從中國科學技術大學獲悉,該校教授吳恒安與諾獎得主、英國曼徹斯特大學教授安德烈·海姆合作,發現氧化石墨烯薄膜具有精密快速篩選離子的性能。相關成果近期發表于《科學》雜志。 據介紹,石墨烯表面本來是排斥水的,但浸入到水中后,石墨烯薄膜里的毛細通道卻允許水的快速滲透。此次研究人員發現,水環
中外合作發現氧化石墨烯薄膜離子篩選效應
記者日前從中國科學技術大學獲悉,該校教授吳恒安與諾獎得主、英國曼徹斯特大學教授安德烈·海姆合作,發現氧化石墨烯薄膜具有精密快速篩選離子的性能。相關成果近期發表于《科學》雜志。 據介紹,石墨烯表面本來是排斥水的,但浸入到水中后,石墨烯薄膜里的毛細通道卻允許水的快速滲透。此次研究人員發現,水
石墨烯基分離膜研究進展
工業化進程的快速發展,給人們生活帶來便利的同時,也面臨著廢水、廢氣等污染導致的環境問題。作為治理環境的有效技術之一,膜分離技術出現于20世紀初。在實際應用中,膜分離技術面臨諸多挑戰,膜污染以及低分離效率為其主要限制因素。為進一步發展完善膜分離技術,不同的分離膜材料相繼被開發出來,其中具有優異選擇
科學家精確“裝訂”石墨烯膜
近日,中科院上海應用物理研究所方海平團隊提出并實現了通過水合離子精確控制石墨烯膜的層間距,展示出優異的離子篩分和海水淡化性能。相關成果已在線發表于《自然》雜志,并申請了相應的國內和PCTZL。 對于石墨烯納米片,要實現其層間距固定到1納米左右并精確到1/10納米這么小的尺度,其困難可想而知,更
簡介石墨烯基分離膜的應用
石墨烯是可作分離膜的最薄材料,完整的石墨烯對于所有分子具有不可滲透性,而將石墨烯納米片進行面面堆疊所形成的宏觀膜可以利用片與片之間的納米通道進行物質分離。另一方面,基于分子篩分效應引入納米孔或人工設計褶皺得到石墨烯材料可作為高效分離膜。石墨烯基分離膜不僅可用于氣體分離、CO2捕集,而且在海水淡化
氧化石墨烯的應用介紹
氧化石墨烯是一種性能優異的新型碳材料,具有較高的比表面積和表面豐富的官能團。氧化石墨烯復合材料包括聚合物類復合材料以及無機物類復合材料更是具有廣泛的應用領域。
助力鹽湖提鋰,新型二維異質結復合膜獲新突破
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512515.shtm近日,蘭州大學教育部稀有同位素前沿科學中心教授陳熙萌、研究員李湛團隊在鹽湖鹵水戰略元素膜分離研究領域取得系列新進展。相關研究工作發表在美國化學會旗艦期刊《美國化學會志·金》上,并被選
蘭州化物所離子注入改性氧化石墨烯紙研究獲進展
在中科院“百人計劃”和國家自然科學基金項目支持下,中科院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室低維材料摩擦學課題組在氧化石墨烯紙離子注入改性研究方面取得新進展。最新研究成果發表在近期出版的Carbon (2011,49,3141-3147)上。 離子注入是一種常用的材料表面改性技術,可對材料
石墨烯中不同色散類型能帶實現選擇性調控
中國科學技術大學物理系中國科學院強耦合量子材料物理重點實驗室曾長淦教授等與國內外同行合作,利用精心設計的人工籠目超晶格勢場,成功實現了石墨烯中不同色散類型能帶的選擇性調控。相關研究結果于8月6日發表在期刊《物理評論快報》上,文章入選編輯推薦,并被美國物理學會旗下在線新聞網站“物理”選為精選報道。能帶
石墨烯鋰離子電池的定義
石墨烯鋰離子電池是一種二次電池(即充電電池),代表著新型鋰電技術。石墨烯是一種鋰電池材料。
等離子體所設計合成氧化鋯/石墨烯復合材料
近日,等離子體所應用等離子體研究室陳長倫課題組設計合成氧化鋯/石墨烯復合材料,實現對Re(VII)的高效富集。相關研究發表在美國化學會環境類的核心期刊《可持速化學與工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)上。 氧化鋯不僅具有介孔材料比表面積大,孔
蘭州化物所發展出納孔石墨烯一步合成新方法
手性分離是分離科學面臨的挑戰,現有手性分離主要依賴色譜柱分離技術,而膜技術在手性分離中的應用難度大,發展也相對緩慢。有文獻報道稱,通過模擬計算表明具有一定結構的納孔石墨烯有望用于高選擇性對映體的分離。因此,發展一種簡單快速實現手性納孔石墨烯膜合成的新方法具有重要意義。 中國科學院蘭州化學物理研
一種氮摻雜多孔石墨烯制備新方法可用于稀土分離
近日,中國科學院蘭州化學物理研究所手性分離與微納分析課題組開發出一種多重限域的一步可控合成摻雜方法,制備出對稀土離子具有高分離選擇性的氮摻雜納孔石墨烯膜(ZL申請號:CN 202010861481.0)。該研究在吸附了苯丙氨酸的氧化石墨烯膜的二維層間空間限域生長層狀鋅類水滑石,從而構建類水滑石/
石墨烯柔性導電膜制備成功-應用價值重大
近日,北京大學納米化學研究中心成功制備出高品質石墨烯/PET柔性塑料電極,并在此基礎上批量制備了石墨烯/金屬納米線/PET的復合型柔性導電薄膜。其在惡劣的工作環境中顯示出優良的耐久性能,在下一代柔性電子和光電子領域有重大的潛在應用價值。 北京大學納米化學研究中心的研究人員開發出一種新的卷對卷
氧化石墨烯能做紅外光譜嗎
氧化石墨烯表征途徑主要為圖像類檢測法和圖譜類檢測法,圖像類檢測法主要以光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和原子力顯微分析(AFM)為主,而圖譜類檢測法主要以紅外光譜(IR)、拉曼光譜(Raman)和X射線衍射(XRD)為代表。 氧化石墨烯是一種石墨烯衍生物,其表面附有
如何測氧化石墨烯的zeta電勢
如何測氧化石墨烯的zeta電勢zeta電位有專門的測量zeta電位的儀器.Jackcd12(站內聯系TA)zeta 電位近似地表示材料在液體(常在水溶液)中其表面所帶有的靜電荷的電位.從zeta電位的定義看,在數字上,它并不嚴格等于固體材料表面的電位,因為,它是固體材料表面雙電層外層附近一個假象的可
氧化石墨烯可為殺蟲劑增效
近日,中國農業科學院植物保護研究所糧食作物害蟲監測與控制創新團隊創新性地將氧化石墨烯作為農藥的增效劑,顯著地提高了農藥的生物活性。相關研究成果以封面文章形式在線發表在《環境科學:納米》(Environmental Science: Nano)上。 氧化石墨烯(GO)是一種碳基納米材料,已應用在
石墨烯鋰離子電池的性能特點
1、工作電壓高(是鎳鎘電池—鎳氫電池的三倍);2、比能量大(每公斤可達 165WH 是氫—鎳電池的三倍);3、體積小(比氫—鎳電池小 30%);4、質量輕(比傳統電池輕 50%);5、循環壽命(循環次數在 2500—3000 次左右);6、自放電率低(每月自放僅為 3%);7、無記憶(充放電深度不影