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蹺蹺板效應更是難以權衡。 

  近日,近代物理所材料研究中心科研人員將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/聚合物復合納米孔結構,用以開展復合結構中的離子傳輸特性研究??蒲腥嗽崩美賈葜乩胱蛹鈾倨魈峁┑母吣苤乩胱傭?/span>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,文章題目和鏈接如下:Selectively Enhanced Ion Transport in Graphene Oxide Membrane/PET Conical Nanopore System 

 

  1. 離子在GOM/PET納米孔中傳輸示意圖 

 

  2. PET錐形納米孔和GOM/PET復合結構中離子傳輸特性 

  (材料研究中心 供稿)