武大實現碳納米材料分離薄膜裏程碑式突破

2026-03-28 11:42:14

　　6月14日， Science (《科學》)在線發表了武漢大學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”（《大麵積石墨烯納米篩/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，武漢大學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，袁荃教授、加州大學洛杉磯分校段鑲鋒教授為通訊作者。

　　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麵臨著兩方麵的難題：一是如何製備具有優異機械強度和柔性的大麵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麵積石墨烯納米篩/碳納米管薄膜，具有高的水滲透率、離li子zi和he分fen子zi截jie留liu率lv以yi及ji優you異yi的de抗kang汙wu染ran性xing能neng。此ci項xiang研yan究jiu克ke服fu了le二er維wei材cai料liao在zai實shi際ji分fen離li領ling域yu的de局ju限xian性xing，是shi將jiang二er維wei材cai料liao推tui向xiang實shi際ji分fen離li應ying用yong的de關guan鍵jian一yi步bu，代dai表biao了le二er維wei材cai料liao和he碳tan納na米mi材cai料liao分fen離li薄bo膜mo發fa展zhan過guo程cheng中zhong的de裏li程cheng碑bei式shi突tu破po。

　　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）、國家自然科學基金麵上項目（21675120）、中組部“萬人計劃”青年拔尖人才支持計劃等項目的支持。

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