中國(guó)粉體網(wǎng)10月22日訊  近日，美國(guó)南卡羅來(lái)納大學(xué)的工程師研制出世界上最薄的氧化石墨烯過(guò)濾膜。這種薄膜擁有較高的滲透選擇性——?dú)錃夂秃�氣能夠輕易通過(guò)這種薄膜，而其他氣體，例如二氧化碳、氧氣、氮?dú)狻⒁谎趸�碳以及甲烷等通過(guò)的速度則要慢得多。并且，它最大的特點(diǎn)在于其厚度不到2納米。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《科學(xué)》。

    “氫氣的動(dòng)力學(xué)直徑為0.289納米，二氧化碳的動(dòng)力學(xué)直徑是0.33納米。雖然二者的差別很小，只有0.44納米，但這種差別足夠產(chǎn)生不同的滲透效果�！痹撔９こ逃�(jì)算學(xué)院化學(xué)工程師，同時(shí)也是該研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人余淼（音譯）說(shuō)，“我們研制的薄膜就像一個(gè)篩子。大分子無(wú)法通過(guò)它，而小分子卻可以。”

    “這項(xiàng)研究的突破在于將薄膜的厚度減小一個(gè)數(shù)量級(jí)，這也是分離技術(shù)的重大突破。”余淼說(shuō)。

    據(jù)介紹，傳統(tǒng)此類(lèi)薄膜由氧化石墨烯片層層覆蓋而成—— 一片一片寬度為500納米，厚度為1個(gè)原子直徑的氧化石墨烯被排列在一個(gè)面積為2平方厘米的圓形區(qū)域。這一過(guò)程就像在一個(gè)桌子上鋪滿(mǎn)撲克牌。

    而這種制造方法的缺點(diǎn)在于，很難保證所有區(qū)域都被“撲克牌”覆蓋，總會(huì)出現(xiàn)空白區(qū)域。在過(guò)濾薄膜工作時(shí)，氣體分子會(huì)試圖穿過(guò)其所發(fā)現(xiàn)的孔隙，而薄膜上有兩種孔隙：氧化石墨烯片上的孔隙，氧化石墨烯片之間的孔隙。

    所以，氧化石墨烯片之間的孔隙，就成為氣體分離技術(shù)發(fā)展的一個(gè)障礙。這也是為何傳統(tǒng)此類(lèi)薄膜很厚的原因�！埃ū∧さ暮穸龋┲辽儆�20納米�！庇囗嫡f(shuō)，如果過(guò)薄的話，任何小尺寸的物體以及氣體分子都能很容易地從這種不規(guī)則的孔隙之間通過(guò)。

    而余淼團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了這種制造不含有孔隙薄膜的技術(shù)。他們將氧化石墨烯打成不均勻混合的混合物，在加水之后，利用聲波降解法和離心分離技術(shù)，得到了均勻的氧化石墨烯懸浮液。最后，通過(guò)簡(jiǎn)單過(guò)濾之后，懸浮液被涂在氧化鋁基質(zhì)上，進(jìn)而獲得了新型過(guò)濾膜。