分离膜

Divea公司同样获得10万瑞士法郎科技种子贷款，用于实现其石墨烯基碳捕获膜的工业化生产。该过滤器专为水泥、钢铁和化工等行业设计，可直接从工业废气流中选择性捕获二氧化碳。此项支持将推动Divea实现从实验室规模生产向连续工业制造的转型。

该工作从纳流体传输机理出发，创新性地提出“流动阻力匹配”设计策略，通过多层级结构协同调控，在保证高渗透性的同时显著抑制非选择性泄漏。复合膜体系采用相分离法制备的多孔 PVDF 基底提供宏观机械支撑，在其上集成双层纳米孔石墨烯实现分子级筛分，并引入超薄 PDMS 涂层对缺陷进行有效封堵与修复，整体工艺与 MEMS 及微纳加工流程兼容，膜面积可扩展至 300 cm²，具备良好的规模化制造潜力。

文章详细总结了各类二维材料自支撑膜的制备方法及传质机理（层间与孔道传质），系统归纳了从孔道调控、层间结构工程到力学增强等多维性能优化策略，并对其在水处理（有机污染物去除、脱盐、离子回收、重金属去除）和气体分离等领域的应用现状进行了评述。在此基础上，该综述进一步指出了当前研究存在的挑战，包括制备工艺尚不成熟、实验室条件与实际应用环境存在差距等，并提出了未来发展的重点方向：孔径精准控制、机械强度提升、传质机制深入解析、规模化制备技术突破以及应用领域拓展等，为推进高性能自支撑二维材料膜的设计开发与实用化进程提供了理论参考和实践指引

围绕这一核心矛盾，以二维氧化石墨烯（GO）为构筑单元，聚焦于在分子尺度上重塑膜内限域传质通道：通过溶致液晶自组装获得高度有序的层间结构，通过共价交联构建更稳固且可调的亚纳米通道，并通过表面功能化与原位聚合提升纳米片在聚合物基体中的均匀分散与界面协同，从而实现对传质路径与界面作用的精准调控。

Divea基于石墨烯材料研制出了新型的二氧化碳过滤器，该过滤器通过在石墨烯的单原子层上制造出二氧化碳大小的孔洞，可将二氧化碳从工业废气的混合气体中直接分离出来，使钢铁、水泥、金属和天然气等高二氧化碳排放行业的碳捕获在经济上可行。与现有技术相比，Divea的过滤器成本更低、能效更高。

利用全原子分子动力学模拟和自由能计算，系统揭示了多层Janus石墨烯纳米孔中层间耦合对离子传输的调控机制，发现了熵效应在稳定能谷及促进离子定向迁移中的关键作用，为高性能纳米流体器件的设计提供了新的热力学理论依据。