El control exacto del espaciamiento de la película del grafeno, alcanzando la precisión de un décimo nanómetro, es su llave en el tratamiento de aguas, separación del ion/de la molécula y usos de la batería/de la capacitancia. Recientemente, la Academia China de Ciencias, el Instituto de física aplicada de Shanghai, el equipo de Fang Haiping, el equipo de la Universidad de Shangai Wu Minghong, el equipo de Nanjing de la Universidad de la tecnología Jin Wanqin y la Universidad de Zhejiang de los eruditos de la agricultura y de la silvicultura en cooperación, propuso y realizó el uso del agua para controlar exactamente el espaciamiento de la capa de la película del grafeno, demostrando su funcionamiento excelente de Los experimentos de dispersión de ángulo pequeño de rayos X (BL16B1) y espectroscopia de absorción fina (BL14W1) de la fuente de luz de Shanghai iluminan el mecanismo y los papeles relacionados se publican en la naturaleza.
Para el papel-como las nano-películas del grafeno, para "atar" exactamente en la película del grafeno, para asegurar que su espaciamiento de la capa fijó y exacto a un décimo nanómetro una escala tan pequeña, su difícil imaginarse. Más difícil es la hinchazón de las membranas de grafeno en soluciones acuosas, dando lugar a la degradación severa del funcionamiento de la separación. Los investigadores han utilizado la nanotecnología para manipular, pequeñas moléculas modificadas por membranas y otras tecnologías para hacer un montón de esfuerzos, pero todavía no se puede cumplir. En base del trabajo de la serie de la interacción del electrón de π entre los iones hidratados y las estructuras aromáticas del anillo, el equipo de Fang Haiping propuso que los iones ellos mismos podrían controlar con eficacia (oxide) el espaciamiento de la intercapa de las películas del grafeno También utilizaron la dispersión del pequeño-ángulo de la radiografía (BL16B1), la espectroscopia fina de la absorción (BL14W1) y ULTRAVIOLETA y otras representaciones de la fuente de luz de Shangai para probar la interacción ion-π de la hidración entre el ion y la estructura aromática del anillo en la capa de la película del grafeno. Tal función como el ' Pier ' para apoyar la capa de grafeno, el control preciso del espaciamiento de la película de grafeno, diferentes tamaños de iones hidratados equivalentes a diferentes dimensiones del ' muelle ', que corresponden a diferentes capas de espaciado. El equipo de Wu Minghong en Fang Haiping y otra ayuda a través del experimento, para alcanzar y observar la membrana del grafeno y la diversa solución iónica después del efecto de un espaciamiento específico de la capa, espaciamiento puede ser pequeño a un nanómetro, los diversos iones que corresponden a la diferencia entre un-décimo nanómetro; Cuando la membrana de grafeno se combina con una pequeña solución iónica con un diámetro hidratado, es difícil entrar en la membrana de grafeno con un ion de mayor diámetro. Por lo tanto, el control preciso del espaciado entre capas de la película de grafeno hasta un décimo Nm se puede realizar mediante la selección de iones. En base del modelo de la teoría del equipo de Fang Haiping, el equipo de Jin Wanqin diseñó y preparó una serie de membranas compuestas del grafeno cerámica-apoyadas porosas controladas por los iones hidratados, que realizaron el tamizado exacto entre diversos iones en experimento. Para los iones del potasio con un diámetro mínimo de la hidración, debido a la capa débil de la hidración de los iones del potasio, la capa de la hidración se deformió después de entrar la membrana del grafeno, dando por resultado un espaciamiento particularmente pequeño de capas. La membrana del grafito empapada por los iones del potasio puede prevenir los iones del potasio de entrar, con eficacia interceptando todos los iones en la solución de sal incluyendo los iones del potasio ellos mismos, pero también puede mantener la molécula de agua a través, dándose cuenta de que un lado es la solución iónica y el efecto del tratamiento de aguas. El equipo de investigación solicitó las correspondientes patentes nacionales y PCT.
El trabajo de investigación ha sido financiado por la Fundación Nacional de Ciencias naturales, CAS, el Ministerio de ciencia y tecnología, la fuente de luz de Shanghai y el Shanghai Super-Counting Center, el Beijing Super Center de CAS y el centro de Guangzhou Super.
