近代物理所在納米孔的離子選擇性增強(qiáng)傳輸方面取得新進(jìn)展
核孔膜具有孔徑分布均勻、孔尺寸和孔密度方便可調(diào)等特點(diǎn),目前已應(yīng)用于水處理、藥物篩分、除塵防霾等領(lǐng)域并發(fā)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(yīng)更是難以權(quán)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(shù)與核孔膜技術(shù)相結(jié)合,制備出氧化石墨烯膜/聚合物復(fù)合納米孔結(jié)構(gòu),用以開展復(fù)合結(jié)構(gòu)中的離子傳輸特性研究??蒲腥藛T利用蘭州重離子加速器提供的高能重離子對(duì)PET聚合物進(jìn)行輻照,再結(jié)合非對(duì)稱化學(xué)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(fù)合結(jié)構(gòu)。氧化石墨烯膜與核孔膜相結(jié)合,在提高陽離子通量的同時(shí),抑制了陰離子的傳輸,使得體系的離子整流系數(shù)從4.6增加到238.0,實(shí)現(xiàn)了溶液中陽離子的選擇性增強(qiáng)傳輸。另外,該結(jié)果在促進(jìn)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。
該工作得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持,成果發(fā)表在國際化學(xué)領(lǐng)域期刊ACS Applied Materials & Interfaces上,文章題目和鏈接如下:Selectively Enhanced Ion Transport in Graphene Oxide Membrane/PET Conical Nanopore System
圖1. 離子在GOM/PET納米孔中傳輸示意圖
圖2. PET錐形納米孔和GOM/PET復(fù)合結(jié)構(gòu)中離子傳輸特性
(材料研究中心 供稿)
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