使用碳納米管來加強(qiáng)用于脫鹽的石墨烯基膜

來自中國，美國和日本的一組研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法來加強(qiáng)旨在用于海水淡化項(xiàng)目的石墨烯基膜 - 通過用納米管強(qiáng)化它們。在他們發(fā)表在“ 科學(xué) ”雜志上的論文中，該小組描述了他們?nèi)绾沃圃鞆?qiáng)化膜以及在測試時(shí)膜的工作情況。加州大學(xué)的Baoxia Mi 在同一期雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于團(tuán)隊(duì)工作的Perspective文章。

隨著時(shí)間的推移和人口的增長，對(duì)于世界上許多人來說，獲取水資源變得更加嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家們一直在努力創(chuàng)造更好的水過濾系統(tǒng)來去除水中的鹽分。這項(xiàng)工作的一部分重點(diǎn)是尋找更好的過濾器。一個(gè)想法是使用石墨烯膜 ; 先前的研究表明，它比現(xiàn)有材料更快，更有效。但石墨烯片如果被水中的物體撞擊也容易出現(xiàn)缺陷和損壞，并且在恒定的水流下它們會(huì)迅速變質(zhì)。在這項(xiàng)新的努力中，研究人員已經(jīng)找到了一種通過使用碳納米管來提高石墨烯基膜強(qiáng)度的方法。

之前的研究表明，基于石墨烯的膜更容易出現(xiàn)缺陷，并且隨著表面積的增加更容易受損。為了解決這個(gè)問題，研究人員創(chuàng)造了石墨烯納米網(wǎng)的小細(xì)胞，通過單壁碳納米管連接并固定在一起。結(jié)果是一個(gè)厘米大小的網(wǎng)狀物具有蜂窩狀外觀 - 一個(gè)足夠大，可以作為過濾系統(tǒng)中的膜進(jìn)行測試。研究人員報(bào)告說，測試顯示他們的膜是高效的，同樣重要的是，不易受到遷移的損害 - 如果其中一個(gè)細(xì)胞中的網(wǎng)狀物發(fā)生損壞，則僅限于該細(xì)胞。

研究人員聲稱，他們的技術(shù)可用于生產(chǎn)足夠大的膜用于商業(yè)應(yīng)用。然而，Mi指出，盡管團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)建膜方面做了很好的工作，但在將石墨烯用于任何類型的實(shí)際應(yīng)用之前，還需要做更多的工作。