分离膜
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GSIC会后报告总结⑧ | 暨南大学李万斌:从精准调孔到千平方厘米放大,微孔膜如何兼顾性能与制造
在2026(第五届)中国国际气体分离产业大会上,暨南大学李万斌教授带来了《气体分离微孔膜制备及孔道调控》的报告。报告围绕介孔氧化石墨烯纳米片、超薄低晶度MOF复合膜、MOF玻璃膜以及大面积室温界面结晶,介绍了团队在缩短传质路径、精确调节孔道、消除膜层缺陷和规模化制备方面的系列进展。
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Nano Lett. | 气液界面CO₂跨膜输运的调控机制
该工作揭示了气-液界面 CO2 输运过程中一个关键调控因素:界面水合。相比单纯调节孔径或增强分子吸附作用,控制孔口附近水分子的分布和取向更直接地决定了 CO2 能否高效通过纳米孔。研究结果表明,疏水、近电中性的孔边环境更有利于提高 CO2 输运效率并维持离子阻隔,而过强的电荷和极性相互作用可能因诱导形成水壳层而适得其反。
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新型膜技术给高盐有机废液“架通道”,助力资源回收
研究团队设计并制备了一种羟基化单壁碳纳米管(SWCNT-OH)增强的无机交联氧化石墨烯(GO)复合膜。SWCNT-OH的引入主要发挥三方面作用:首先,在GO二维层间通道中构建了额外的水-盐快速传输通道,其内径约1.5 纳米的一维纳米通道可为水分子和无机盐离子提供低阻力传输路径,显著提升膜的水渗透性能,使SWCNT-OH/GO膜的水渗透性比纯GO膜提高4倍以上。
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中国团队巧用“冰点差异” 最新研究为二维膜分离材料装上“智能开关”
在本项研究中,联合团队创新思路,巧妙利用膜层间限域水与膜外体相水的冰点差异,将原本相互耦合、难以独立控制的单体组装与聚合固化过程在时间上分离,形成“先组装控距、后聚合固距”的两步调控机制,同步实现氧化石墨烯膜层间距控制和通道结构稳定,从而使膜材料保持水分子快速传输和离子精确分离的特性。
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最新Nature正刊!氧化石墨烯-聚多巴胺复合膜及其层间距的可控调节!
在组装过程中,多巴胺分子在氧化石墨烯表面含氧官能团位点处形成纳米柱结构,实现了层间距的亚纳米级调节,同时最大限度地减少了对富碳区域的占据,从而保证了水和离子的快速传输。此外,膜内自聚合的多巴胺纳米柱阵列与氧化石墨烯片层键合,同时稳定了层间距和复合膜的整体结构。层间距的可调性使我们能够针对目标离子筛分选择特定的层间距。
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膜分离进展|ACS Nano|合肥工业大学构筑 一种带电石墨烯膜 把盐湖中的锂精准拉出来
本研究通过共价接枝带电磺酸基团,在二维受限通道中引入库仑相互作用,有效抑制Li⁺的反相效应,将其空间分布从壁面富集调控至通道中心。该策略显著减弱Li⁺-壁面相互作用及水合层重构,使迁移能垒降至10.91 kJ/mol,同时协同提升Li⁺/Mg²⁺选择性与Li⁺通量。实验制备的GO-g-S膜验证了理论预测,选择性由原始GO的0.93提升至86.68,Li⁺渗透速率提高约5倍。该工作为利用静电调控克服限域离子无序效应、实现高效选择性分离提供了二维膜设计新范式。
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JMS:通过原位界面聚合诱导制备消除静电效应的氧化石墨烯骨架膜用于高效抗生素脱盐!
以聚乙烯亚胺(PEI)接枝的氨基功能化氧化石墨烯(GO)纳米片为构筑基元,构建超薄二维纳米通道膜;进一步引入均苯三甲酰氯(TMC),在限域空间内触发界面聚合反应,该过程不仅能修复膜缺陷,还能精确调控纳米通道内的电荷分布。优化后的超薄膜(厚度仅48.6 nm)具有更有序的层间通道和近乎中性的电荷分布。
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英普环境取得超滤膜制备相关专利,改性碳材料原位混合提升超滤膜稳定性和亲水性
本发明将改性碳材料原位混合于基膜的PVDF高分子之间,提升膜层结构稳定性的同时,有效提升膜层的亲水性,减少蛋白质等生物质的吸附和聚集。
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Nature Water: 埃米级有序石墨炔膜用于海水淡化!
借助单晶Cu(111)基底,成功制备了超薄、结构有序的GDY薄膜。GDY独特的性质,包括其固有的埃米级、高密度且均匀的通道,使其成为实现高效选择性水传输的优异候选材料。本研究表明,GDY膜不仅能促进水的快速传输,还能有效截留小的水合离子,在渗透驱动和压力驱动脱盐过程中均表现出卓越的性能。
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中国工程院院士侯立安教授做客第298期大师讲坛
侯院士详细介绍了我国膜分离科学及技术的研究进展,着重介绍了团队利用石墨烯、碳纳米管、金属有机框架等开发新型膜材料的研究成果。展望未来,他表示,借助人工智能开发新型高效膜材料、建设前瞻性智慧水厂、建立快速应急水质保障体系,是值得探索且亟待推进的重要任务。
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漳州科技活动周:多个院士团队项目亮相“科学家+企业家+投资人”对接活动
在高校成果发布会上,福州大学国家大学科技园相关负责人许长宾介绍,吴明红院士团队的石墨烯精准筛分膜材料技术体系等,涵盖绿色低碳、新能源材料、高端装备制造、光电信息、具身智能、食品检测与深加工、生物育种等领域,精准对接漳州相关主导产业需求
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最新Science Advances:限域生长2D MOF,为氧化石墨烯膜装上“稳定骨架”
本研究介绍了一种基于多孔氧化石墨烯(PGO)的复合膜,并在其上原位生长了二维 1,4-苯二甲酸铜(CuBDC)纳米片。通过 Cu²⁺ 离子与 PGO 上含氧基团之间的强配位作用,CuBDC 在 PGO 层状结构内受限生长,这不仅稳定了 PGO 的层状结构,还由于 CuBDC 具有合适的孔径而赋予了膜对 NaCl 的截留能力。
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二维材料孔径调控与离子选择性研究进展
笔者旨在系统总结和分析针对二维材料的孔径调控技术及二维材料在离子筛分中的应用研究,梳理石墨烯及其衍生物、MXene和过渡金属硫化物等典型材料的研究成果,揭示孔径调控与离子筛分行为之间的内在机制,并探讨其在能源与环境领域的应用潜力和发展方向。
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石墨烯增强型海水淡化膜晋级XPRIZE水资源短缺大赛半决赛
GE-RO平台利用该团队专有的剪切取向工艺,在商用薄膜复合海水反渗透(SWRO)基材上涂覆纳米级石墨烯膜。在“合格团队测试”期间,该团队成功地在传统的杜邦FilmTec和Hydranautics海水反渗透基材上进行了涂覆并验证了GE-RO工艺,证明了该平台与两种应用最广泛的商用SWRO膜系列均兼容。
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重庆海通环保申请耐污染型一价和二价离子分离纳滤膜专利,能进一步改善纳滤膜的耐污性
电分离层的制备原料中还加入使用有无机纳米粒子,无机纳米粒子由包含以下重量份的成分组成:氧化石墨烯二维片层材料、介孔二氧化硅多孔材料、二氧化钛金属氧化物。本申请能进一步改善纳滤膜的耐污性,以获得更加优异稳定的一二价盐离子分离效果的耐污染型一价和二价离子分离纳滤膜。