二維 (2D) 通道膜的高性能通常是通過(guò)小薄片的自組裝來(lái)制備超薄或形成傳輸較少?gòu)澢亩掏ǖ纴?lái)實(shí)現(xiàn)的，這顯示出在高效水淡化和凈化、氣體和離子分離以及有機(jī)溶劑廢物處理方面的潛力。
近日，寧波大學(xué)Liang Chen，Pei Li，Xiangmei Duan報(bào)道了基于具有不對(duì)稱孔的基質(zhì)模板在氧化石墨烯 (GO) 膜中構(gòu)建垂直通道的方法。
文章要點(diǎn)
1）該膜的水滲透率達(dá)到 2647 L m-2 h-1 bar-1，同時(shí)仍保持對(duì)重金屬離子 99.9% 的超高截留率，這優(yōu)于報(bào)道的最先進(jìn)的 2D 膜。此外，該膜在至少 48 小時(shí)的長(zhǎng)期過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，并且可耐受超過(guò) 100 分鐘的超聲波處理。
2）垂直通道具有非常短的路徑，幾乎可以直接傳輸水，并且具有很高的有效通道面積，同時(shí)不對(duì)稱多孔模板增強(qiáng)了插入的GO納米片的填充，從而避免了膜的膨脹效應(yīng)。
研究工作提供了一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)制備具有高凈水性能的二維納濾膜垂直通道。
參考文獻(xiàn)
Han, C., Jiang, J., Mu, L. et al. Quasi-vertically asymmetric channels of graphene oxide membrane for ultrafast ion sieving. Nat Commun 16, 1020 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-56358-z
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56358-z
