石墨烯水过滤器让威士忌变得清澈

曼彻斯特科学家使用石墨烯水过滤器将威士忌变清澈 曼彻斯特科学家使用石墨烯水过滤器将威士忌变清澈。此前，石墨烯氧化膜已被证明对除水之外的所有溶剂都是完全不透水的。然而，一项发表在《自然材料》的研究表明，通过使薄膜超薄，我们可以调整通过这些膜的分子。由曼彻斯特大学国家石墨研究所和化学工程与分析科学学院的Rahul Nair教授领导的研究团队调整了这种膜，使得所有溶剂均可通过，但不会影响其过滤最小颗粒物质的能力。在新开发的超薄膜中，石墨烯氧化物薄片被组合在一起，组装过程中形成的小孔被石墨烯纳米通道连接，从而形成原子级筛孔，允许大量溶剂通过膜。这项新研究拓展了基于石墨烯膜的应用，从海水淡化到有机溶剂纳米过滤。与海水淡化不同，有机溶剂纳米过滤技术可将带电或不带电的有机化合物与有机溶剂分离。例如，曼彻斯特科学家演示了石墨烯氧化膜可以被设计为完全去除在甲醇中溶解的小至一纳米的各种有机染料。Nair教授说：“为了好玩，我们甚至将威士忌和干邑通过石墨烯氧化膜过滤。这种膜允许酒精通过，但去除了较大的分子，这逐渐变清的威士忌味道与原始威士忌相似，但我们不允许在实验室内饮用，不过这是一个有趣的星期五夜间实验！”新开发的膜不仅可以过滤小分子，还可以增强过滤效率，提高溶剂流速。Nair教授补充说：“化学分离涉及能源的问题，各种化学分离过程消耗约一半的工业能源。任何新的高效分离过程都将最大程度地减少能源消耗，这是当前面临高需求的。”领导实验的Su博士补充说：“开发的膜不仅对过滤酒精有用，而且精确的筛孔尺寸和高通量为化学和制药行业分离分子打开了新机遇。这项发展尤为重要，因为大多数现有的基于聚合物的膜在有机溶剂中不稳定，而发展的石墨烯氧化膜非常稳定。”曼彻斯特国家石墨研究所开发的石墨烯氧化膜吸引了广泛关注，可用于水过滤和淡化应用，为解决水资源短缺提供了潜在解决方案。通过使用超薄膜，这是第一个明确的实验，展示了其他溶剂可以被滤除，证明了有机溶剂纳米过滤的潜力。石墨烯——世界上第一个二维材料以其多功能超级优势而闻名，它既疏水又亲水，比钢更坚固，灵活，可弯曲，并且比人类头发还薄百万倍。这项研究改变了人们对于石墨烯氧化膜可实现的能力及如何利用它们的认知。通过能够设计这些膜以过滤特定分子或溶剂，开辟了先前未曾探索的新潜在用途。曼彻斯特大学的高级材料研究中心是先驱性发现、跨学科合作和跨部门合作的典范，正在解决地球面临的一些最重大问题。#ResearchBeacons”