核孔膜具有孔徑分布均勻、孔尺寸和孔密度方便可調(diào)等特點，目前已應(yīng)用于水處理、藥物篩分、除塵防霾等領(lǐng)域并發(fā)揮重要作用。但是核孔膜在溶液中離子的選擇性分離和過濾方面仍有不足，尤其是核孔膜的離子選擇性和通量的“蹺蹺板”效應(yīng)更是難以權(quán)衡。

近日，近代物理所材料研究中心科研人員將氧化石墨烯膜制備技術(shù)與核孔膜技術(shù)相結(jié)合，制備出氧化石墨烯膜/聚合物復(fù)合納米孔結(jié)構(gòu)，用以開展復(fù)合結(jié)構(gòu)中的離子傳輸特性研究。科研人員利用蘭州重離子加速器提供的高能重離子對PET聚合物進(jìn)行輻照，再結(jié)合非對稱化學(xué)蝕刻得到PET錐形納米孔，然后利用旋涂法在PET納米孔上制得氧化石墨烯薄膜（GOM），形成GOM/PET復(fù)合結(jié)構(gòu)。氧化石墨烯膜與核孔膜相結(jié)合，在提高陽離子通量的同時，抑制了陰離子的傳輸，使得體系的離子整流系數(shù)從4.6增加到238.0，實現(xiàn)了溶液中陽離子的選擇性增強傳輸。另外，該結(jié)果在促進(jìn)微納流控制器件研制和氧化石墨烯納濾膜研究方面也具有重要意義。

該工作得到國家自然科學(xué)基金項目支持，成果發(fā)表在國際化學(xué)領(lǐng)域期刊ACS Applied Materials & Interfaces上，文章題目和鏈接如下：Selectively Enhanced Ion Transport in Graphene Oxide Membrane/PET Conical Nanopore System

　　圖1.?離子在GOM/PET納米孔中傳輸示意圖

　　圖2. PET錐形納米孔和GOM/PET復(fù)合結(jié)構(gòu)中離子傳輸特性

本文來自中國科學(xué)院近代物理研究所，本文觀點不代表利特納米立場，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原作者。