中国科大提出描述纳米通道气体输运的普适Knudsen理论模型

中国科学技术大学工程科学学院近代力学系、中国科学院材料力学行为和设计重点实验室王奉超研究团队在纳米通道气体输运的理论研究方面取得进展,提出普适的Knudsen理论模型,适用于定量描述任意壁面粗糙度的纳米通道内的气体流量。该研究成果以A generalized Knudsen theory for gas transport with specular and diffuse reflections为题近日发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。 纳米通道中气体输运,不仅在自然界中广泛存在,而且在膜分离、纳米催化、页岩气开采等工业过程中发挥着关键作用。纳米通道气体输运属于自由分子流状态,气体分子与通道壁面的碰撞起主导作用,而气体分子间的相互作用可忽略不计。1909年,丹麦物理学家Martin Knudsen首次提出了描述自由分子流气体流量的理论模型,即Knudsen理论。随后,经过波兰物理学家M......阅读全文

新型纳米传感器可检测多种有害气体

  据报道,纳米气体传感器创新厂商AerNos近日宣布,它们开发出了一款微型、高精度、经济型纳米气体传感器,能够同时探测多种ppb级(十亿分之一)的有害气体,这款气体传感器专为物联网互联设备集成而设计。  利用AerNosZL的AerCNT技术,其智慧城市空气污染纳米气体传感器(AerSCAP)产品

异质纳米通道膜在高盐体系中渗透能回收获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516681.shtm1月24日,西安建筑科技大学环境与市政工程学院、陕西省膜分离技术研究院团队在膜分离领域取得突破,相关研究成果发表在《自然-通讯》上。具有离子分离特性的功能薄膜是渗透能回收的关键。然而,

西南交通大学:发现埃级别狭缝中离子的传输机理

   10月27日,《科学》杂志发表了西南交通大学博士生杨倩参与的论文《离子在埃级别狭缝中传输的尺寸效应》。该研究由西南交通大学教授荣誉教授、曼彻斯特大学教授、诺贝尔奖物理学奖得主安德烈·海姆主持,并做论文通信作者。这是西南交大学生首次在《科学》上合作发表学术论文。论文研究发现,一种精确构筑的埃级别

北大特聘教授发表中国第一篇《自然纳米技术》文章

来自北京大学理论生物学中心(Center for Theoretical Biology)和物理学院,国家纳米科学中心(National Center for Nanoscience and Technology),中科院化学研究所(Institute of Chemistry, Chinese A

冰表面在-153℃时就开始融化

在星际空间中,被冰覆盖的尘埃颗粒是复杂有机分子生成的关键载体,因此,“看”清楚冰表面的原子结构,对于探索生命起源和物质来源具有重要意义。同时,冰广泛存在于自然界中。作为自然界中最普遍的表面之一,冰面承载着多种重要的大气反应,并影响众多自然现象,如臭氧的分解、雷云的带电等,对冰的研究也有助于破解这些自

石墨烯隧道器件实现较高温度探测电子关联研究获进展

  石墨烯具有独特的线性色散关系、无质量狄拉克费米子特性和弱的自旋轨道耦合,是研究电子、自旋输运的理想二维晶体材料。低的载流子浓度和弱的电子屏蔽使得石墨烯中存在较强的电子关联,因此,二维石墨烯通过整数、分数量子霍尔效应测试可以观察到电子关联相互作用。然而,这些观察要求较苛刻的实验条件,如较

基于纳米气体药物治疗脓毒症的新策略发布

中南大学湘雅医院运动系统损伤修复研究中心主任谢辉教授团队研究开发了一种新型自组装纳米一氧化碳制剂(Nano CO),通过直接杀伤细菌、清除炎症介质和激活细胞内自我保护系统来缓解脓毒症的炎症风暴。相关成果近日发表在《生物活性材料》(Bioactive Materials)上,湘雅医院为论文第一作者兼通

带你选择一款合适的多通道激光气体分析仪

  加拿大北方激光公司(Boreal Laser)成立于1986年,数十年来一直致力于提供激光气体分析仪多种领域的应用解决方案,拥有多项技术zhuan li,产品线丰富,应用领域十分广泛,其产品覆盖全球20多个国家。多通道激光气体分析仪GasFinderMC是一款可以同时监测高达八通道气体的多路系统

人工脂双层记录:-分析不含其他蛋白质的通道和纳米孔

使用人工脂质双层记录可以监测离子通道活性,其中可以测量许多类型的重建离子通道和纳米孔。不同于在整个的活细胞上进行的实验,人工双层为研究离子通道和其他完整的膜蛋白提供了不同的方法。主要优点在于完全没有任何不需要的干扰物质,以及对目标分子进行单一通道水平的方便和可重复的研究。这是通过将纯化的蛋白质或具有

离子色谱流动相输运系统组成介绍

离子色谱仪器的输液系统包括贮液罐、高压输液泵、梯度淋洗装置等,与液相色谱的输液系统基本相似。 一、贮液罐溶剂贮存主要用来供给足够数量并符合要求的流动相,对于溶剂贮存器的要求是:(1)必须有足够的容积,以保证重复分析时有足够的供液;(2)脱气方便;(3)能承受一定的压力;(4)所选用的材质对所使用的溶

苏州纳米所在高性能气体分离膜研究中取得进展

  气体分离膜技术以其高效、低能及环境友好等特点,在工业分离领域具有极大的应用前景。传统气体分离膜材料气体渗透系数很低,已越来越不能满足日益增长的工业需求。开发高透过率、高选择性的膜材料是人们一直追求的目标。自具微孔聚合物(PIMs)是近年来发展的一类具有高透过性及合理选择性的高分子材料,其对气体的

锂电池专用纳米氧化锌的基本信息介绍

  纳米氧化锌是一种n型半导体,其带隙为3.3-3.6eV,室温下激子束缚能为60meV,在常温下纳米氧化锌具良好的发光功能,同时纳米氧化锌也具有光电导性和光催化活性,在纳米器件诸如发光二极管、光电二极管、波导器件、气体传感器和光电池等方面有良好的应用前景。另外,纳米氧化锌制备简单,原料容易获得,且

物理所发展原位透射电镜技术表征离子输运动力学过程

  离子输运是物理、化学和生命科学研究的一个基本过程,其性质对储能、催化和阻变存储等器件性能有重要的影响。在实验上高分辨表征离子输运过程和表界面电化学反应对揭示器件工作机理和开发新型器件具有重要的意义。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面物理国家重点实验室多年来致力于原位透射电镜

中国科大教授发现水常温下能以平面方形冰形式存在

   日前,中国科学技术大学吴恒安教授、王奉超特任副研究员与英国、德国科学家合作,在世界上首次观察到水以平面方形冰的形式存在,这是常温下水的一种全新存在形式。成果发表在最新一期权威期刊《自然》上。  水是地球上最常见的物质之一,也是生物体最重要的组成部分,被誉为“生命之源”。中英德科学家通过实验和模

锂电池材料输运机理研究获突破

  三元材料是目前锂离子电池广泛应用的正极材料,也是正在开展的国家电动汽车动力电池重大创新工程的关键正极材料。随着目前动力电池的需求越来越高,对锂离子电池的功率密度提出了更高的要求。这就要求电池正极材料具有快速充放电的性能,而影响锂电池充放电速度最重要的因素是正极材料自身的锂离子输运机理。日前,北京

细胞膜的被动输运功能简介

  1)单纯扩散:脂溶性物质由膜的高浓度侧向低浓度侧的扩散过程,称为单纯扩散。不耗能,不需要载体。如:水、尿素、二氧化碳等.  2)协助扩散:非脂溶性物质在膜蛋白的帮助下,顺浓度差或电位差跨膜扩散的过程,称为协助扩散。不耗能,但是需要载体。协助扩散的三个特点:1、特异性:记忆中离子通道或载体一般只转

研究揭示高介电复合固态电解质的高效离子输运机理

近日,中国科学院大连化学物理研究所副研究员钟贵明与清华大学深圳研究院康飞宇教授、贺艳兵教授团队合作,在聚合物无机复合固态电解质研究中取得新进展。团队研发出了由PVDF、LiTFSI与BaTiO3–Li0.33La0.56TiO3–x并排异质结构筑的高介电复合固态电解质(PVBL),提出并验证了界面电

美开发出具有高度均匀亚纳米通道的自组装聚合物膜

其通道大小和形状均可量身定制  据美国物理学家组织网近日报道,未来学家曾设想过一种分子通道聚合物膜,可用来捕获碳,生产以太阳能为基础的燃料,或进行海水淡化处理,不过前提是这类聚合物膜可以很容易地大规模制造。美国科学家最近开发出一种具有高度均匀亚纳米通道的自组装聚合物膜,首次实现了在宏

碳纳米管创造人工细胞膜通道-有望实现精确治疗

          据科学日报报道,近日由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家带领的科研小组创造了一个包含短碳纳米管的离子通道,后者可以被插入合成磷脂双分子层或者活的细胞膜以形成小的孔,用于传输水、质子、小型离子和DNA。  这些碳纳米管“膜孔蛋白”对于未来健康保健和生物工程具有重要的启示意义。碳纳

我国科学家创造出无摩擦力的冰

“我们发现如果把冰结在石墨烯等特定材料上,只让其生长一两个分子层,我们称其为二维冰,那么冰与材料表面之间的摩擦力就会消失。”6月14日,北京大学物理学院量子材料科学中心、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台教授江颖告诉科技日报记者。相关研究成果当日发表于国际顶级学术期刊《科学》。“人们很

西安交通大学科研人员揭示纳米尺度水流动之谜

5月14日,记者从西安交通大学获悉,该校绿色氢电全国重点实验室白博峰、孙成珍教授团队,关于特征尺度在亚纳米至30纳米间的纳米通道内水的毛细流动特性的研究,全面揭示了毛细流动的尺度依赖性,打破了通道越小、阻力越大、流动越慢的固有认知,其构建的毛细流动模型为纳米流体力学提供了统一的见解,标志着该领域向前

美用碳纳米管制成超灵敏气体探测器

  据《每日科学》网站报道,在受到压力时,细胞会吐出一股含有微量氮氧化物和其他有毒物质的气流。最近,美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员成功制作了一种超灵敏气体探测器,该探测器甚至灵敏到未来也许能探测到一个单细胞的微量排放,这为确定药物或纳米粒子是否会损害细胞或研究细胞间如何相互通信提供了

化学所利用有机纳米光子学材料实现高效化学气体传感

    光波导传感器具有普通传感器无法比拟的灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、便于集成等优点,在气体与生物传感中扮演着越来越重要的角色。   中科院化学研究所光化学院重点实验室的科研人员近年来一直致力于低维有机光子学方面的研究(Acc. Chem. Res., 2010, 43, 409-418),

研究称一种抗菌纳米微粒增加温室气体排放

  它们抗菌,但可能并不环保。  最新的一项研究表明,一种应用广泛的抗菌纳米微粒可能会带来严重的环境问题,其中之一就是增加了温室气体的排放。  这种银纳米微粒被广泛地应用在许多抗菌产品中,比如抗菌袜子、创可贴等。而且已有研究表明,将这种纳米微粒放到水中时,能够降低水中细菌的活性,并去除污染水质的氨。

基于三维互连纳米腔体新策略实现精准气体分离

近日,华南师范大学化学学院教授严勇/兰亚乾团队同合作者,在国家自然科学基金等项目的资助下,系统提出并验证了一种基于三维互连纳米腔体与限域孔颈协同调控吸附动力学的新策略,实现了对工业上关键但难以高效分离的C3H6/C3H8气体体系的精准分离。相关成果发表于《美国化学会志》(JACS)。多孔材料中孔道结

为高效吸附和存储气体而设计的分级纳米孔膜

  氧化石墨烯等二维材料的纳米孔膜因其独特的分子筛分性能和操作简单,在挥发性有机化合物(VOCs)和H2吸附方面引起了广泛关注。然而,石墨烯薄片的团聚和低效率仍然具有挑战性。因此,斯坦福大学崔屹教授等人设计了分层纳米多孔膜(HNMs),这是一种由碳球和氧化石墨烯组成的纳米复合材料。分级碳球的制备遵循

研究提出离子交换膜离子输运新机制

  离子交换膜作为海水淡化、盐湖提锂、燃料电池等领域的核心材料,其性能提升面临离子选择性与导电通量之间的固有矛盾。传统理论基于稀溶液模型,难以解释实际浓溶液工况下的复杂输运行为。  近日,中国科学院青海盐湖研究所研究团队在离子交换膜输运理论研究中取得新进展,首次揭示了荷电聚合物网络的标度不变性,建立

拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展

  电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应,分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现,对于前者,比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体,电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修

石墨烯晶界输运性质研究取得系列进展

  以石墨烯为代表的二维原子晶体材料的准粒子(如激子、狄拉克费米子等)由于量子限域效应,显示出室温量子霍尔效应等新奇量子特性,也促进了相关新型电子、光电子器件的应用等相关研究。获得本征的电学输运特性、光电特性等物理性质乃至最终的器件应用的关键在于大面积、高质量样品的生长。近年来,中国科学院物理研究所

大气水汽和能量输运引起北极海冰减少

  近日,中国科学院海洋研究所研究员黄海军课题组研究人员在北极海冰减少机制研究方面取得进展,揭示了大气水汽和能量输运引起海冰减少的具体物理过程。大气水汽和能量输送对北极气候起重要作用,向极能量和水汽传输的变化会通过多种机制对北极海冰的年际变化和长期趋势产生显著影响。  多源卫星遥感观测数据表明,20