通过 Graphyne-4 膜实现理想海水淡化：用于量化水传输的纳米孔
材料科学
2015-02-06 v1 软凝聚态物质
摘要
Graphyne-4 薄膜在纳米级海水淡化方面展现出巨大潜力，能够同时实现高水渗透率和盐截留率。关于孔径效应的广泛分子动力学模拟表明，具有两个相邻苯环间 4 个乙炔键的 graphyne-4 表现最佳，实现了 100% 的盐截留率和前所未有的水渗透率（据我们所知约为 13 L/cm/day/MPa），比此前报道的最先进纳米多孔石墨烯（Nano Lett.s 2012, 12, 3602-3608）高出约 10 倍。此外，该膜生产 1 m 淡水的能耗极低，仅为 3.6e-3 kWh/m，比基于反渗透的主流商业膜低三个数量级。穿过 graphyne-4 薄膜的水流速由于纳米尺度下水流的量化特性而表现出对孔径有趣的非线性依赖关系。这种新颖的传输行为对于设计高效海水淡化膜具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1307.0208,
title = {Ideal Desalination through Graphyne-4 Membrane: Nanopores for Quantized Water Transport},
author = {Chongqin Zhu and Hui Li and Xiao Cheng Zeng and Sheng Meng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.0208},
year = {2015}
}