Preparação de Graphan Nanopores por Irradiação de Ion Pesado
O grafeno é um nanomaterial bidimensional típico consistindo em átomos de carbono de camada única em uma rede de favo de mel. O grafeno de monocamada perfeito é impermeável a qualquer molécula e, até agora, é o material separador bifásico mais fino e separável. O grafeno com nanopores mostra uma excelente seletividade para a solução de íons e moléculas de gás, e tem amplas perspectivas de aplicação nos campos de dessalinização da água do mar, tratamento de esgoto, purificação do ar, etc. Atualmente, vários nanopores de grafeno foram desenvolvidos no mundo No entanto, como preparar rapidamente nanopores de alta densidade em amostras de grafeno de grande área não foi efetivamente resolvido. Na base da pesquisa de nanoporos de polímero, um pesquisador do Instituto de Física Moderna da Academia Chinesa de Ciências, inventou um método para a rápida preparação de nanopores de alta densidade, O novo método de grafeno poroso de área grande suportado por poros resolve o problema de estrangulamento na pesquisa atual de grafeno poroso.
Os pesquisadores transferiram uma grande área de grafeno para uma película de PET para formar uma estrutura compósita G / PET (Figura A) e, em seguida, irradiaram a estrutura compósita G / PET com íons pesados de alta energia de um acelerador de íons pesados Lanzhou para formar um nanopore de grafeno (Figura B) foi formada em PET. Os furos cônicos foram então formados em PET usando impregnação térmica assimétrica para formar nanopores de grafeno com suporte microporoso (Figura C). Este método deu o jogo completo aos iões pesados de Lanzhou A energia do íon do acelerador é alta, a capacidade de penetração é forte, pode ser pronta e prontamente preparada com uma ampla área de suporte microporoso, grafico poroso controlável por densidade porosa e acesso a patentes para invenções.
Os pesquisadores usam este método para preparar um único nanopore de grafeno e estudam com precisão as propriedades de transporte dos iões no nanopore. O nanopore de grafeno não tem apenas boa seletividade de íons, mas também um grande efeito de retificação de íons, Os resultados são de grande importância no desenvolvimento de dispositivos de controle de fluxo microaníferos e na preparação de membranas de nanofiltração de grafeno. O trabalho de pesquisa foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China e pela Associação de Promoção da Inovação Juvenil da Academia Chinesa de Ciências. Os resultados relevantes da pesquisa foram publicados na ACS Applied Materials & Interfaces.
