一種基于褶皺石墨烯片的新式凈水解決方案
布朗大學(xué)的科學(xué)家們,剛剛在《自然通訊》雜志上發(fā)表了一種基于褶皺石墨烯片的新式凈水解決方案。這項技術(shù)利用了堆積的石墨烯片中的微小縫隙來高效過濾水中的污染物,并且克服了該研究領(lǐng)域的一個主要問題。在此基礎(chǔ)上,研究團隊還希望在一系列環(huán)境中證實這項技術(shù)的有效性。 研究配圖 - 1:垂直排列 Zr-GO / 環(huán)氧膜的結(jié)構(gòu)和制造步驟。 據(jù)悉,石墨烯特指由單層碳原子組成的二維薄片,此前已有諸多研究揭示了它的一系列專有屬性。比如在將石墨烯材料制成薄膜狀之后,即可允許水分子通過、同時將雜質(zhì)留在濁液中,以實現(xiàn)凈水的功效。 近年來,科學(xué)家們已經(jīng)設(shè)想過石墨烯片的諸多應(yīng)用場景,比如濾除海水中的鹽分、或者清除人口稠密地區(qū)(比如澳大利亞悉尼港)水源中的污染物。 現(xiàn)在,布朗大學(xué)的研究團隊正在設(shè)法改進這類技術(shù),并嘗試用不同的方式來操縱石墨烯片的堆疊,以獲得更喜人的結(jié)果。 研究配圖 - 2:制造過程中起皺的 Zr-GO 膜 / VAGME 樣式。 通過將這些石墨烯片彼此堆疊,即可在其間產(chǎn)生可用于過濾的納米級通道。其中水分子能夠無障礙地通過,但污染物又可隨機被濾除。 有人可能想到,只需將褶皺石墨烯片從水平改成垂直方向,是否即可在重力作用下更輕松高效地完成水過濾工作?遺憾的是,目前想要在垂直方向上打造納米通道,還是相當困難的。 好消息是,研究人員們還是設(shè)法找到了一種解決方案。首先將石墨烯片堆疊在已拉伸的彈性基礎(chǔ)材料上,然后釋放張力,讓石墨烯薄片在基材收縮時形成峰谷褶皺。 |