通过氧化石墨烯膜实现精确与超快的分子筛分
材料科学
2014-02-18 v1 软凝聚态物质
流体动力学
摘要
具有明确纳米级孔隙且内部呈现低摩擦水流的石墨烯基材料的过滤与分离性质受到了广泛关注。本文研究了分子通过氧化石墨烯层压膜的渗透行为。在干燥状态下它们是真空密封的，但若浸入水中，则充当分子筛，阻挡所有水合半径大于 4.5A 的溶质。较小的离子几乎无阻碍地透过膜，其速度比扩散机制所能解释的快许多个数量级。我们通过在 hydrated 状态下张开的纳米毛细管网络来解释这一行为，该网络仅接纳能够适配的物种。小盐类的超快分离归因于“离子海绵”效应，该效应导致石墨烯毛细管内部形成高浓度盐溶液。
引用
@article{arxiv.1401.3134,
title = {Precise and ultrafast molecular sieving through graphene oxide membranes},
author = {R. K. Joshi and P. Carbone and F. C. Wang and V. G. Kravets and Y. Su and I. V. Grigorieva and H. A. Wu and A. K. Geim and R. R. Nair},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.3134},
year = {2014}
}