納米孔過濾薄膜領域研究獲重要進展

6月14日， Science (《科學》)在線發表了武漢大學化學與分子科學學院在納米孔過濾薄膜領域的最新研究成果。

論文題為「Large-area graphene-nanomesh/carbon-nanotube hybrid membranes for ionic and molecular nanofiltration」（《大面積石墨烯納米篩/碳納米管薄膜在離子和分子納濾中的應用研究》），第一署名單位為武漢大學，我校化學與分子科學學院2014級博士生楊雁冰和2015級碩士生楊向東為共同第一作者，我校化學與分子科學學院袁荃教授、加州大學洛杉磯分校段鑲鋒教授為通訊作者。

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單原子層厚的納米多孔二維材料是構建超薄、高效分離膜的理想材料。然而，將原子層厚的二維材料應用於實際分離研究面臨著兩方面的難題：一是如何製備具有優異機械強度和柔性的大面積無裂縫納米孔二維薄膜；二是如何在薄膜內部引入高密度均一孔徑分布的亞納米孔，實現水分子的高效選擇性通過和溶質分子的有效截留。

這項研究首次報道了一種具有優異機械性能的大面積石墨烯納米篩/碳納米管薄膜，具有高的水滲透率、離子和分子截留率以及優異的抗污染性能。此項研究克服了二維材料在實際分離領域的局限性，是將二維材料推向實際分離應用的關鍵一步，代表了二維材料和碳納米材料分離薄膜發展過程中的里程碑式突破。

石墨烯納米篩/碳納米管納濾膜選擇性分離示意圖

該研究受到了科技部國家重點研發計劃「納米科技」重點專項青年項目（2017YFA0208000）、國家自然科學基金面上項目（21675120）、中組部「萬人計劃」青年拔尖人才支持計劃等項目的支持。

袁荃團隊成員

論文鏈接：

https://science.sciencemag.org/content/364/6445/1057?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg

（來源：高分子科學前沿）

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