分离阻隔
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欧米伽微综述|Nat. Mater., Nat. Commun.|氧化石墨烯二维膜纳米流体行为研究进展
氧化石墨烯(GO)是石墨烯的衍生材料之一,其构筑成的分离膜在水相关的分子分离展现出广阔的应用前景。然而,GO的层间空间尺寸通常为亚纳米级别,导致其中的流体行为与开放体系存在明显的区别。近期的部分研究深入讨论了GO二维膜中的纳米流体行为,具体如下:
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未名·芯论坛 | 第六十二期成功举行
本期邀请瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的Prof. Kumar Varoon Agrawal带来题为“Harnessing Nanoscale Insights to Engineer Scalable Atom-Thin Membranes: Journey from Lab Scale to Industrial Prototype”的精彩讲座。讲座由北京大学集成电路学院王路达研究员主持。
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Graphmatech获欧盟资助 在瑞典乌普萨拉建石墨烯储氢试点
瑞典储氢技术创新企业Graphmatech近日获得欧盟250万欧元资助,计划在乌普萨拉建设一座基于石墨烯储氢技术试点设施。该项目旨在将氢气泄漏率降低83%,并得到了瑞典能源署的支持。Graphmatech将利用这笔资金扩大其聚合物-石墨烯储氢衬里技术的应用规模,年产量预计从5吨提升至200吨,以满足大规模工业测试需求。

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仿生膜催化流动合成β-受体阻滞剂研究获进展
该研究构建出胺功能化氧化石墨烯(NGO)膜反应器,结合膜层间距调控及反应物摩尔比优化,在23 °C条件下实现了≈100%转化率、≈100%选择性的普萘洛尔定向流动合成,反应时间<4.63s。密度泛函理论计算显示,调控NGO膜层间距可促使反应从热力学控制向动力学控制过渡。进一步,研究将底物范围拓展至美托洛尔、比索洛尔、吲哚洛尔及萘哌地尔,实现了多种β-受体阻滞剂药物的室温高效流动合成。
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华南理工《POLYM ENG SCI》:通过工业兼容工艺选择性分散氧化石墨烯,用于高性能气体阻隔橡胶纳米复合材料
提出了一种利用工业兼容工艺实现GO在橡胶复合材料中选择性分散的方法。通过直接混合NR/GO母粒、预硫化NR颗粒、NR胶和硫化助剂,随后进行热压,可在NR/GO纳米复合材料中生成分离的GO网络。所得异质复合材料展现出优异的力学性能,其拉伸模量较同质复合材料显著提升。值得注意的是,由于分离的GO网络,N₂透过率大幅降低,在GO含量为0.5phr时,相较于同质复合材料降低了44%。
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昆士兰大学团队携手诺奖团队二维材料分离膜研究,成果登上Chemical Reviews
未来的发展仍需聚焦于三个核心方向:一是突破单层纳米片的规模化制备与有序组装技术,实现商业可行的卷对卷制膜工艺;二是深入解决膜污染、浓差极化、机械稳定性与通道缺陷等实际应用难题,推动二维膜从实验室走向工业化;三是聚焦“杀手级”应用场景,如电化学离子交换膜和膜色谱纯化等新兴方向,以发挥二维材料的结构与表面优势,赋能高附加值产业。
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新天力:核心技术专利应用情况现信披疑云 否认同业竞争背后与关联方现重叠客户类型
据出具于2024年7月24日的新三板问询回复,对于“一种氧化石墨烯/芳纶浆粕/EVOH复合材料及其制备方法”的专利,新天力的取得方式为继受取得。该专利受让于台州学院,过户时间为2021年8月3日,转让价格为2万元。
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南京工业大学金万勤教授做客我校先进分离膜材料全国重点实验室
金万勤教授详细阐释了限域传质分离膜的精密构筑策略,重点分享了团队在二维材料分离膜、金属框架分离膜、有机-无机复合膜等方向取得的前沿成果。金万勤教授的报告不仅展现了中国科学家在分离膜领域的国际引领力,其“理论-材料-装备-工程”全链条创新模式,更为破解能源与环境重大挑战提供了范式参考。在交流环节,青年骨干教师与博士生就“分离膜的限域传质”、“二维膜规模化制备”等前沿问题与金万勤教授展开热烈讨论,取得了良好的效果。
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东北电力大学能源与动力工程学院Jing Fan等–基于高效反渗透的海水淡化研究:使用功能化石墨烯氧化物纳米孔石墨烯氧化物纳米孔
通过对这些不同孔径和功能的纳米孔进行研究,科学家们可以深入了解纳米尺度下水分子传输的机制,以及如何通过调整纳米孔的结构来提高水传输效率,这在海水淡化等领域具有重要应用价值。
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南方科技大学薛亚辉教授团队ACS Nano | 静电调控三层石墨烯纳米孔作为超薄整流离子滤芯
这项研究首次成功制备了具有静电调控功能的三层石墨烯锥形纳米孔,并展示了其作为超薄生物模拟离子滤芯的巨大潜力。该纳米孔不仅具有优异的离子选择性和整流特性,还能通过静电电压实现对离子传输的精确调控。这种纳米孔的结构和性能使其在能量转换、离子分离和生物传感等领域具有广泛的应用前景。
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科普 | 纳米孔里的大未来:当石墨烯遇见精准筛分
BGI将传统分离膜制备工艺与CVD石墨烯薄膜生产技术相结合,在保证石墨烯质量的前提下,将单层或多层石墨烯从金属基底复合到多孔聚合物基底上。在此基础上,通过向石墨烯晶格中引入均一可控的纳米孔,成功制备了纳米孔石墨烯薄膜。其中石墨烯作为选择层,可以通过分子筛分机理实现气体分子与各种盐离子的分离,阻盐(180 g/L的高浓度NaCl)率可达99%。
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南方科技大学《ACS Nano》:静电门控三层石墨烯纳米孔作为超薄整流离子过滤器
该纳米孔展现出高离子选择性和整流电流-电压特性。静电门控显著提升整流比至超高压值。跨膜电压诱导TLG纳米孔呈现可逆的导电“开”和“关”状态,模拟了电兴奋细胞中的动作电位。理论建模揭示,通过1纳米厚锥形通道的独特离子传输,归因于TLG纳米孔基部和尖端处电双层(EDL)重叠强度的对比。结合内部不均匀电场,这导致整流方向发生逆转,与传统微观锥形通道截然不同。本研究为开发超薄体外仿生装置提供了新思路,其在能量转换和生物传感等领域具有广泛应用前景。
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2DM 的绿色包装技术延长了速食米的保质期
2DM在PP中添加石墨烯屏障,制作方便米饭容器。 金代表解释说:”利用石墨烯屏障的产品阻隔氧气和水分的性能比现有容器出色”,”与很难再利用的现有容器不同,还可以再利用”。韩国建设生活环境试验研究院(KCL)的测试结果显示,2DM开发的容器的透湿度为0.22,比市场容器(0.58)低62%。 氧气透过度为0.022,比市面上容器(0.026)低15%。
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北京大学刘开辉教授团队AFM:突破耐高压瓶颈!氧化石墨烯与碳纳米管复合膜助力高效纳滤技术
通过引入碳纳米管(CNT)网络作为力学支撑框架,GO层原本的百纳米级支撑网格(衬底膜孔径导致)分割为”纳米级网格”。通过结构设计后的GO/CNT复合膜耐压强度达60 bar(较纯GO膜提升3倍),水通量最高可达966 L m-2 h-1(单位厚度通量较其他GO基纳滤膜提升1-3个量级)。
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安全的氧化石墨烯解决方案可替代全氟辛烷磺酸 新型无毒材料耐水、耐油、可持续且经济实惠
最近,GO-Eco 获得了一家大型全国性餐具制造商的资助,并得到了多个行业合作伙伴的积极参与,产品测试从 Q 实验室阶段推进到了西密歇根大学造纸试验工厂的全面行业标准评估阶段。这些测试证实,与市场上常用的产品相比,少量氧化石墨烯可将阻隔性能和纸张强度提高 30% 至 50%。而且成本与目前的商业阻隔产品相当。这些发现适用于从餐具等模塑纤维制品到瓦楞纸板包装等多种材料。