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近代物理所在納米孔的離子選擇性增強傳輸方面取得新進展

核孔膜具有孔徑分布均勻、孔尺寸和孔密度方便可調等特點,目前已應用于水處理、藥物篩分、除塵防霾等領域并發揮重要作用。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“跷跷闆”效應更是難以權衡。

近日,近代物理所材料研究中心科研人員将氧化石墨烯膜制備技術與核孔膜技術相結合,制備出氧化石墨烯膜/聚合物複合納米孔結構,用以開展複合結構中的離子傳輸特性研究。科研人員利用蘭州重離子加速器提供的高能重離子對PET聚合物進行輻照,再結合非對稱化學蝕刻得到PET錐形納米孔,然後利用旋塗法在PET納米孔上制得氧化石墨烯薄膜(GOM),形成GOM/PET複合結構。氧化石墨烯膜與核孔膜相結合,在提高陽離子通量的同時,抑制了陰離子的傳輸,使得體系的離子整流系數從4.6增加到238.0,實現了溶液中陽離子的選擇性增強傳輸。另外,該結果在促進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基金項目支持,成果發表在國際化學領域期刊ACS Applied Materials & Interfaces上,文章題目和鍊接如下: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複合結構中離子傳輸特性

本文來自中國科學院近代物理研究所,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

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