氧化石墨烯薄膜提高离子整流系数至238.0
核孔膜具有孔径分布均匀、孔尺寸和孔密度方便可调等特点,目前已应用于水处理、药物筛分、除尘防霾等领域并发挥重要作用。但是核孔膜在溶液中离子的选择性分离和过滤方面仍有不足,尤其是核孔膜的离子选择性和通量的“跷跷板”效应更是难以权衡。 近日,近代物理所材料研究中心科研人员将氧化石墨烯膜制备技术与核孔膜技术相结合,制备出氧化石墨烯膜/聚合物复合纳米孔结构,用以开展复合结构中的离子传输特性研究。科研人员利用兰州重离子加速器提供的高能重离子对PET聚合物进行辐照,再结合非对称化学蚀刻得到PET锥形纳米孔,然后利用旋涂法在PET纳米孔上制得氧化石墨烯薄膜(GOM),形成GOM/PET复合结构。氧化石墨烯膜与核孔膜相结合,在提高阳离子通量的同时,抑制了阴离子的传输,使得体系的离子整流系数从4.6增加到238.0,实现了溶液中阳离子的选择性增强传输。另外,该结果在促进微纳流控制器件研制和氧化石墨烯纳滤膜研究方面也具有重要意义。图1. 离子在......阅读全文
氧化石墨烯薄膜提高离子整流系数至238.0
核孔膜具有孔径分布均匀、孔尺寸和孔密度方便可调等特点,目前已应用于水处理、药物筛分、除尘防霾等领域并发挥重要作用。但是核孔膜在溶液中离子的选择性分离和过滤方面仍有不足,尤其是核孔膜的离子选择性和通量的“跷跷板”效应更是难以权衡。 近日,近代物理所材料研究中心科研人员将氧化石墨烯膜制备技术与核孔
Nature:氧化石墨烯膜通过阳离子控制层间距实现离子筛分
中国科学院上海应用物理研究所方海平、Jingye Li、上海大学吴明红团队、南京工业大学金万勤团队(共同通讯)等人使用K +,Na+,Ca2+,Li+或Mg2+离子显示了利用阳离子控制层间距精确订装氧化石墨烯膜,表现出优异的离子筛分和海水淡化性能。此外,由一种类型阳离子控制的膜间距可以有效地选择
刘峰、王宇钢在《自然•通讯》发表超高通量分离膜研究成果
基于纳米孔道的分离膜在海水淡化和污水处理等方面具有节能和高效的巨大潜力,但其实际应用一直受输运和选择性矛盾的制约。 最近,北京大学核物理与核技术国家重点实验室刘峰、王宇钢课题组成功制备出高密度孔径均匀的接近亚纳米尺度的核孔膜,实现了超高通量和高选择性离子输运的完美平衡,并结合分子动力学模拟揭示
科研人员研发出污水处理新材料
制备高渗透性能且高截留率的氧化石墨烯膜一直是难题和研究热门。近日,浙江农林大学教授陈亮团队通过实验和理论结合,利用改进电子束辐照还原方法,实现了在氧化石墨烯中对环氧基团的精确去除,同时保留了大量羟基。该成果在线发表于《碳》杂志。 他们制备得到的石墨烯膜展示了出色的亲水性、超高渗透性能和稳定性
氧化石墨烯和石墨烯性能的区别
氧化石墨烯和石墨烯性能的区别采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,将其采用水合肼还原获得石墨烯,以氧化石墨烯和石墨烯为吸附剂,分别采用透射电镜(TEM),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(RS)和X射线衍射光谱(XPS)对阴阳离子的不同吸附性能进行了分析表征.结果表明:两吸附剂对罗丹
石墨烯膜淡化海水成功
海水淡化是人类追求了几百年的梦想,但是海水淡化受技术和成本制约仍未得到广泛应用。记者日前从南京工业大学获悉,该校材料化学工程国家重点实验室金万勤教授团队与国内相关科研单位合作,在石墨烯膜淡化海水的研究上获得突破性进展,提出并实现了用水合离子自身精确控制石墨烯膜的层间距,展示了其出色的离子筛分和海
氧化石墨烯和还原氧化石墨烯有什么区别
氧化石墨烯是石墨烯经过氧化后的产物,特点是表面官能团丰富,催化活性高。还原氧化石墨烯是在氧化石墨烯的基础上进行还原,丢失官能团所以性质稳定。氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米,因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。
新型石墨烯膜高效分离盐湖中的锂、钾、镁
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507762.shtm近日,兰州大学教育部稀有同位素前沿科学中心教授陈熙萌、研究员李湛团队在《纳米快报》上发表题为“涡流剪切力场制备具有牛顿环结构的超平氧化石墨烯膜用于离子筛分”的成果,通过研究氧化石墨烯纳
新型石墨烯膜如何高效分离盐湖中的锂、钾、镁?
近日,兰州大学教育部稀有同位素前沿科学中心教授陈熙萌、研究员李湛团队在《纳米快报》上发表题为“涡流剪切力场制备具有牛顿环结构的超平氧化石墨烯膜用于离子筛分”的成果,通过研究氧化石墨烯纳米片在涡旋剪切力场中的结构组成的动态变化过程,发展出一种超级简单的涡旋力场拉伸堆积成膜策略,制备出高选择性、低能
怎么测量石墨烯膜折叠性能
1.显微镜法1)用扫描电子显微镜(SEM)扫描隧道显微镜(STM)透射电子显微镜(TEM)来表征生长域和表面形态。2)用原子力显微镜(AFM)来表征表面形态、厚度、层的均匀性、畴生长。2.光谱法1)拉曼光谱——鉴定石墨烯片并获得层数信息2)红外光谱——评估官能团的存在3)紫外-可见光谱——帮助评估氧
氧化石墨烯的制备
石墨的氧化方法是用无机强质子酸处理石墨,将强酸小分子插入石墨层间,再用强氧化剂KMnO4等对其进行氧化。
氧化石墨烯应用前景
与单壁碳纳米管(SWCNT)类似,石墨烯具有热、力、电等优异的性能。但聚合物分子不易进入SWCNT内表面,而氧化石墨烯巨大的比表面积和表面丰富的官能团赋予其优异的复合性能,在经过改性和还原后可在聚合物基体中形成纳米级分散,从而使石墨烯片在改变聚合物基质的力学、流变、可渗透性和降解稳定性等方面具有更大
中外合作发现氧化石墨烯薄膜离子筛选效应
记者日前从中国科学技术大学获悉,该校教授吴恒安与诺奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆合作,发现氧化石墨烯薄膜具有精密快速筛选离子的性能。相关成果近期发表于《科学》杂志。 据介绍,石墨烯表面本来是排斥水的,但浸入到水中后,石墨烯薄膜里的毛细通道却允许水的快速渗透。此次研究人员发现,水环
中外合作发现氧化石墨烯薄膜离子筛选效应
记者日前从中国科学技术大学获悉,该校教授吴恒安与诺奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆合作,发现氧化石墨烯薄膜具有精密快速筛选离子的性能。相关成果近期发表于《科学》杂志。 据介绍,石墨烯表面本来是排斥水的,但浸入到水中后,石墨烯薄膜里的毛细通道却允许水的快速渗透。此次研究人员发现,水
石墨烯基分离膜研究进展
工业化进程的快速发展,给人们生活带来便利的同时,也面临着废水、废气等污染导致的环境问题。作为治理环境的有效技术之一,膜分离技术出现于20世纪初。在实际应用中,膜分离技术面临诸多挑战,膜污染以及低分离效率为其主要限制因素。为进一步发展完善膜分离技术,不同的分离膜材料相继被开发出来,其中具有优异选择
科学家精确“装订”石墨烯膜
近日,中科院上海应用物理研究所方海平团队提出并实现了通过水合离子精确控制石墨烯膜的层间距,展示出优异的离子筛分和海水淡化性能。相关成果已在线发表于《自然》杂志,并申请了相应的国内和PCTZL。 对于石墨烯纳米片,要实现其层间距固定到1纳米左右并精确到1/10纳米这么小的尺度,其困难可想而知,更
简介石墨烯基分离膜的应用
石墨烯是可作分离膜的最薄材料,完整的石墨烯对于所有分子具有不可渗透性,而将石墨烯纳米片进行面面堆叠所形成的宏观膜可以利用片与片之间的纳米通道进行物质分离。另一方面,基于分子筛分效应引入纳米孔或人工设计褶皱得到石墨烯材料可作为高效分离膜。石墨烯基分离膜不仅可用于气体分离、CO2捕集,而且在海水淡化
氧化石墨烯的应用介绍
氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用领域。
助力盐湖提锂,新型二维异质结复合膜获新突破
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512515.shtm近日,兰州大学教育部稀有同位素前沿科学中心教授陈熙萌、研究员李湛团队在盐湖卤水战略元素膜分离研究领域取得系列新进展。相关研究工作发表在美国化学会旗舰期刊《美国化学会志·金》上,并被选
兰州化物所离子注入改性氧化石墨烯纸研究获进展
在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在氧化石墨烯纸离子注入改性研究方面取得新进展。最新研究成果发表在近期出版的Carbon (2011,49,3141-3147)上。 离子注入是一种常用的材料表面改性技术,可对材料
石墨烯中不同色散类型能带实现选择性调控
中国科学技术大学物理系中国科学院强耦合量子材料物理重点实验室曾长淦教授等与国内外同行合作,利用精心设计的人工笼目超晶格势场,成功实现了石墨烯中不同色散类型能带的选择性调控。相关研究结果于8月6日发表在期刊《物理评论快报》上,文章入选编辑推荐,并被美国物理学会旗下在线新闻网站“物理”选为精选报道。能带
石墨烯锂离子电池的定义
石墨烯锂离子电池是一种二次电池(即充电电池),代表着新型锂电技术。石墨烯是一种锂电池材料。
兰州化物所发展出纳孔石墨烯一步合成新方法
手性分离是分离科学面临的挑战,现有手性分离主要依赖色谱柱分离技术,而膜技术在手性分离中的应用难度大,发展也相对缓慢。有文献报道称,通过模拟计算表明具有一定结构的纳孔石墨烯有望用于高选择性对映体的分离。因此,发展一种简单快速实现手性纳孔石墨烯膜合成的新方法具有重要意义。 中国科学院兰州化学物理研
等离子体所设计合成氧化锆/石墨烯复合材料
近日,等离子体所应用等离子体研究室陈长伦课题组设计合成氧化锆/石墨烯复合材料,实现对Re(VII)的高效富集。相关研究发表在美国化学会环境类的核心期刊《可持速化学与工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)上。 氧化锆不仅具有介孔材料比表面积大,孔
一种氮掺杂多孔石墨烯制备新方法可用于稀土分离
近日,中国科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组开发出一种多重限域的一步可控合成掺杂方法,制备出对稀土离子具有高分离选择性的氮掺杂纳孔石墨烯膜(ZL申请号:CN 202010861481.0)。该研究在吸附了苯丙氨酸的氧化石墨烯膜的二维层间空间限域生长层状锌类水滑石,从而构建类水滑石/
石墨烯柔性导电膜制备成功-应用价值重大
近日,北京大学纳米化学研究中心成功制备出高品质石墨烯/PET柔性塑料电极,并在此基础上批量制备了石墨烯/金属纳米线/PET的复合型柔性导电薄膜。其在恶劣的工作环境中显示出优良的耐久性能,在下一代柔性电子和光电子领域有重大的潜在应用价值。 北京大学纳米化学研究中心的研究人员开发出一种新的卷对卷
氧化石墨烯能做红外光谱吗
氧化石墨烯表征途径主要为图像类检测法和图谱类检测法,图像类检测法主要以光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微分析(AFM)为主,而图谱类检测法主要以红外光谱(IR)、拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(XRD)为代表。 氧化石墨烯是一种石墨烯衍生物,其表面附有
如何测氧化石墨烯的zeta电势
如何测氧化石墨烯的zeta电势zeta电位有专门的测量zeta电位的仪器.Jackcd12(站内联系TA)zeta 电位近似地表示材料在液体(常在水溶液)中其表面所带有的静电荷的电位.从zeta电位的定义看,在数字上,它并不严格等于固体材料表面的电位,因为,它是固体材料表面双电层外层附近一个假象的可
氧化石墨烯可为杀虫剂增效
近日,中国农业科学院植物保护研究所粮食作物害虫监测与控制创新团队创新性地将氧化石墨烯作为农药的增效剂,显著地提高了农药的生物活性。相关研究成果以封面文章形式在线发表在《环境科学:纳米》(Environmental Science: Nano)上。 氧化石墨烯(GO)是一种碳基纳米材料,已应用在
石墨烯锂离子电池的性能特点
1、工作电压高(是镍镉电池—镍氢电池的三倍);2、比能量大(每公斤可达 165WH 是氢—镍电池的三倍);3、体积小(比氢—镍电池小 30%);4、质量轻(比传统电池轻 50%);5、循环寿命(循环次数在 2500—3000 次左右);6、自放电率低(每月自放仅为 3%);7、无记忆(充放电深度不影