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氧化石墨烯薄膜的商業化應用前景?聽聽石墨烯之父安德烈·海姆的權威解讀!

文章出處:廣州聯莊科技有限公司 人氣:-發表時間:2018-01-17

石墨烯因具有優良的光、電、力學等性能,石墨烯被稱為“新材料之王”、“超級材料”等。氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,其能夠在實驗室通過簡單的氧化生產出來??紤]到氧化石墨烯的靈活性和成本,氧化石墨烯比單層石墨烯更具有潛在優勢。




氧化石墨烯薄膜在海水淡化領域的商業化前景

近日,石墨烯之父、2010年諾貝爾物理學獎得主安德烈·海姆在“第四屆中國國際石墨烯創新大會”上表示,氧化石墨烯薄膜在海水淡化中應用是一項可以實現商業化的案例。




根據安德烈·海姆研究團隊最近的研究成果,氧化石墨烯氧化物分層已經取得進展,現在可得到100nm的厚度,形成石墨烯氧化膜。實驗表明,不管是哪一種海水,經過氧化石墨烯薄膜時,水流速度都非???,且可以非常精確地把鹽份都過濾出來。氧化石墨烯薄膜應用在海水淡化中時,只要進行一定的加壓,過濾出來的海水甚至可以直接飲用,如在水流速度保持0.5L/m2的情況下,薄膜對于氯化鈉的過濾度高達97%。



同時,研究團隊找到了一種方法能夠精確控制氧化石墨烯薄膜的孔徑大小,這能夠有效地阻擋不需要的離子,實驗證實對氯化鈉的離子的過濾率高達97%,這意味著該膜系統能夠很好地進行過濾常見的鹽離子。



安德烈·海姆稱,相較于目前海水淡化的工藝來說,氧化石墨烯薄膜的應用成本大大降低?!霸O想一下,未來我們能不能生產出易攜帶的淡化海水的設備呢?我們把海水倒入設備進行過濾,變成飲用水,這是一個非常好的發展方向?!?/span>



氧化石墨烯薄膜在核工業領域的商業化前景

氚是在核反應堆中的一個重要的污染因素,目前還找不到去除氚這種污染源的有效方法,對核工業造成很大的困擾。對于氫核聚變而言,氫的同位素氘(又稱重氫)是用作熱核反應的重要能源,在分析和化學追蹤技術中也被廣泛使用。氘的氧化物即重水,在鈾核裂變中可做為減速劑,由此在核電站運行中需要成千上萬噸重水。氚是氫最重的同位素,其原子含有1個質子和兩個中子,具有放射性,在核裂變工廠作為發電副產品須被安全去除。



安德烈·海姆的研究團隊發現,采用石墨烯制膜濾出不同的氫同位素:氘和氚,大大簡化重水的生產過程,并有助于清理核廢料,有望制備節能、高效和價廉的理想過濾器。該團隊曾測試了氘的原子核,可以通過石墨烯及其姊妹材料氮化硼的膜。研究團隊還發現氘不僅能夠被一個原子厚的膜有效篩選分離,而且這一過程效率很高。這一發現使得單層石墨烯和氮化硼作為分離膜,對氘和氚混合物進行分離具有應用價值。該研究成果已于2016年初在《Science》雜志上發表。



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