【48812】石墨烯研讨获打破 有望将海水淡化成饮用水

日期：2024-07-13 06:07:49 | 作者: 分级机

  记者从中国科学技能大学得悉，该校工程科学学院近代力学系吴恒安教授和王奉超博士，与诺奖得主、英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组协作，在石墨烯功用资料研讨方面获得打破性发展，发现了氧化石墨烯薄膜具有精细快速挑选离子的功能。研讨成果宣布在近来出书的《科学》杂志上。

  石墨烯以其共同的力学和电学特性被称为“奇特资料”。但是，石墨烯与水之间的相互作用机理并不为人们所了解。石墨烯外表本来是排挤水的，但浸入到水中的石墨烯薄膜里的毛细通道却答应水快速浸透。他们最新的协作研讨标明，水环境中的氧化石墨烯薄膜与水相互作用后，形成约0.9纳米宽的毛细通道，答应直径小于0.9纳米的离子或分子快速经过，而直径大于0.9纳米的离子被彻底隔绝。该挑选效应不仅对离子尺度要求十分精准，并且比传统的浓度分散快上千倍。

  吴恒安课题组用理论剖析和分子模仿办法，研讨了石墨烯纳米通道快速过滤离子的机理。他们的计算机模仿研讨标明，石墨烯与离子之间的相互作用使离子在纳米通道中集合，然后促进了离子的快速分散。这一发现合理解说了试验成果，也被称为“离子海绵效应”。

  专家称，假如经过机械手法进一步紧缩薄膜中的毛细通道尺度，将能高效率地过滤海水中的盐分。这在某种程度上预示着制作一个在几分钟内即可将一杯海水淡化成饮用水的过滤设备，已不再是科幻小说场景。

  《科学》专门对这项研讨成果进行了展望评述，以为该发现使得氧化石墨烯薄膜在很多别离使用中具有极端重大意义，例如在海水淡化与净化、传感技能及动力转化等范畴具有宽广的使用远景。