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精确控制(氧化)石墨烯膜的层间距,达到十分之一纳米精度,是其在水处理、离子/分子分离以及电池/电容等应用的关键。最近,中国科学院上海应用物理研究所方海平团队、上海大学吴明红团队、南京工业大学金万勤团队和浙江农林大学学者多方合作,提出并实现了用水合离子自身精确控制石墨烯膜的层间距,展示了其出色的离子筛分和海水淡化性能,并用理论计算、上海光源的X射线小角散射(BL16B1)和精细吸收谱(BL14W1)实验阐明了机理。相关论文发表在Nature(DOI:10.1038/nature24044)上。
对像纸一样的石墨烯纳米片,要精确“装订”成石墨烯膜,保证其层间距固定并精确到十分之一纳米这么小的尺度,其困难可想而知。更具挑战的是,石墨烯膜在水溶液中还会发生溶胀导致分离性能严重衰减。研究者曾经利用纳米技术操控、膜间修饰小分子等技术做了诸多努力但仍不能如愿。方海平团队在水合离子与芳香环结构上π电子相互作用的系列工作(Sci. Rep. 2013, 3, 3436; Sci. Rep. 2014, 4, 6793; Phys. Rev. Lett. 2015, 115, 164502)的基础上,提出了溶液中离子本身可以有效控制(氧化)石墨烯膜的层间距,并进行了相应的理论模拟计算加以验证。他们还利用上海光源的X射线小角散射(BL16B1)、精细吸收谱(BL14W1)以及紫外等表征手段证明了离子与石墨烯片层内芳香环结构之间存在水合离子-π相互作用。这样的作用像“桥墩”一样支撑石墨烯片层,精确控制了石墨烯膜的层间距,而不同大小的水合离子相当于不同大小的“桥墩”,进而对应于不同的层间距。吴明红团队在方海平等协助下,通过实验成功实现并观测到石墨烯膜与不同的离子溶液作用后确有特定的层间距,这样的间距可以小到一纳米左右,而不同离子对应的间距差异小于十分之一纳米;当石墨烯膜与水合直径小的离子溶液结合后,具有更大水合直径的离子就难以进入石墨烯膜。因此,通过离子选择可以实现对石墨烯膜的层间距达十分之一纳米的精确控制。金万勤团队在方海平团队理论模型的基础上,设计制备了一系列水合离子控制的多孔陶瓷支撑的石墨烯复合膜,从实验上实现了不同离子间的精确筛分;对于具有最小水合直径的钾离子,由于钾离子的水合层较弱,进入石墨烯膜后水合层发生形变,导致特别小的层间距。这样,经过钾离子溶液浸泡的石墨烯膜能阻止水合钾离子自身的进入,有效截留盐溶液中包括钾离子本身在内的所有离子,同时还能维持水分子通过,实现一边是离子溶液一边是纯水的水处理效果。研究团队还申请了相应的国内和PCT专利。
这些工作由中国科学院上海应用物理研究所、上海大学、南京工业大学和浙江农林大学的研究人员发挥各自优势合作完成,得到了国家自然科学基金委、中国科学院、科技部、上海光源以及上海超算中心、中国科学院北京超算中心和广州超算中心的资助。
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海水淡化是人类追求了几百年的梦想,但是海水淡化受技术和成本制约仍未得到广泛应用。记者日前从南京工业大学获悉,该校材料化学工程国家重点实验室金万勤教授团队与国内相关科研单位合作,在石墨烯膜淡化海水的研究上获得突破性进展,提出并实现了用水合离子自身精确控制石墨烯膜的层间距,展示了其出
精确控制(氧化)石墨烯膜的层间距,达到十分之一纳米精度,是其在水处理、离子/分子分离以及电池/电容等应用的关键。近日,中国科学院上海应用物理研究所方海平团队、上海大学吴明红团队、南京工业大学金万勤团队和浙江农林大学学者合作,提出并实现了用水合离子自身精确控制石墨烯膜的层间距,展示了其
科学家用石墨烯制成了可以筛掉盐类离子的筛子。曼彻斯特大学的科学家的新发现在发表在《自然纳米技术》杂志上。此前的石墨烯氧化物膜已经显示出了进行气体分离和水过滤的强大潜力,它们已经被证实可以用于过滤掉小纳米颗粒,有机分子甚至大颗粒的盐的能力。然而它们不能用于筛出脱盐技术中的普通盐类,
1.它是世界上最薄的材料它由单层的碳原子,以六角行模式排列。来自于铅笔和石墨。这的厚度相当于人类头发直径的一百万倍之一。2.曼彻斯特的石墨烯研究研究始于1947年但直到2004年,它才被曼彻斯特大学的诺奖得主安德烈dot;海姆和康斯坦丁dot;诺沃肖洛夫分离出来。自从那一刻,一些人认为,这种材料的商业
最近,土耳其比尔肯大学研究人员将一张普通的打印纸夹在两层石墨烯膜(由多层石墨烯构成)之间,使其变成了一种柔性电子显示器。他们还将石墨烯排布成多像素模式,把纸折成三维形状,在上面打印出彩色图案,展示了不同于晶片技术的另一类效果。据美国电气电子工程师协会(IEEE)《光谱》网站近日报道,在柔
日前,天津工业大学康建立教授与天津大学赵乃勤教授合作在基于石墨烯膜的超级电池研究取得重大突破。他们采用了一种两步合成新方法,巧妙地避免了纳米多孔金属模板催化剂在高温下快速长大造成多孔石墨烯孔径变大的难题,首次获得了膜孔直径在1-150nm的连续多级纳米孔石墨烯膜。将此石墨烯膜组装成全固
近日,国家知识产权局公布专利一种微电网结构的低功率LED灯及其石墨烯膜的制备方法,申请人为中山市天圣长和管理技术咨询有限公司。本发明公开了一种微电网结构的低功率LED灯及其石墨烯膜的制备方法,包括散热层、反光层、驱动块、缓冲腔和LED灯珠层,所述散热层呈圆锥形结构,所述散热层锥形部分紧贴
美国伊利诺伊州立大学研究人员在《自然通讯》杂志上发表论文称,他们发现二硫化钼高能材料可更高效地去除海水中的盐分,通过计算机模拟各种薄膜的海水淡化效率并进行对比后发现,二硫化钼薄膜的效率最高,比石墨烯膜还要高出70%。据物理学家组织网报道,这种材料只有一个纳米厚,布满了纳米孔,能够渗
CVD技术制备石墨烯的路走通了,整个团队还沉浸在成功的喜悦中。就在大家都以为可以去开庆功宴的时候,何利民博士却向团队成员提出了新的要求:“石墨烯膜是做出来了,但是现在很多高校和团队的实验室都可以做,我们接下来要做的,是做他们没有做过的,我们要做大尺寸、高质量、工程化的石墨烯生产!只有这样,石墨烯材料才能真正迈出走向应用的关键一步!”中航工业航材院石墨烯及应用研究中心何利民博士何利民坚定又朴实的语言,无疑给大家打了一剂强心针。如果说利用CVD法制备石墨烯是一个难点,那么,把微观的石墨烯做宏观,更是难上加难。工艺如何控制?模具怎么设
近日,通辽市鲁北产业园化工集中区浓盐水处理零排提升改造工程项目EPC+O模式招标,预算金额20362.92万元,招标人为扎鲁特旗城市建设投资开发有限公司。鲁北产业园化工集中区浓盐水处理零排提升改造工程项目EPC+O模式招标公告一、招标条件本招标项目鲁北产业园化工集中区浓盐水处理零排提升改造工程项目
3月11日,河北产权市场发布曲周县住房和城乡建设局转让城北水处理中心污水处理配套管网等存量资产的公告,挂牌价格7879.7578万元。本次转让标的为曲周县城北水处理中心污水处理配套管网等存量资产。主要包括房屋、设备、各项设施及地上附属物等资产。其中:(1)房屋、设备、各项设备等25项;(2)其他
据北极星水处理网不完全统计,2024年2月水处理市场落地的亿级订单数量为17个(含部分预中标,不含供水),总投资额约39.49亿元,均为中小体量项目。项目主要分布于11个省份,聚焦华东地区。多家央企、知名设计院榜上有名,北控水务、碧水源、深水海纳、通源环境、中化环境等水务龙头也皆有斩获。2024年
全力以“复”,不负春光。随着龙年春节假期结束,水务集团在圆满完成城市供排水保障工作任务后,迅速落实市委全会和“投资年”工作要求,以“起步即冲刺,开局即争先”的姿态,各在建项目吹响了节后复工“集结号”。工地上,机器轰鸣,焊花飞溅,工人们已从“过年模式”切换回“工作模式”,挥汗如雨,
北控水务集团各交付项目加速推进节后复工复产。集团领导带队开展节后复工安全检查2月20日至21日,集团高级副总裁王助贫带队到西部大区华宁项目、集团直管昆明餐厨项目调研指导工作,集团采购交付中心总经理李丹、副总经理张书刚陪同检查。王助贫一行听取项目负责人关于现场进度、质量及安全管理的工作
据北极星水处理网不完全统计,2024年1月水处理市场落地的亿级订单数量为39个(含部分预中标,不含供水),总投资额约173.23亿元,以中小体量项目为主。项目主要分布于17个省份,聚焦华东、华中地区。投资额10亿+项目有3个。2024年1月中标的亿级水处理项目清单如下:3大10亿+项目均由国资企业斩获据北极
2月8日晚间,鹏鹞环保发布关于公司实际控制人被采取强制措施的公告,公司于2024年2月8日收到公司实际控制人之一王洪春家属的通知,王洪春因涉嫌内幕交易罪被无锡市公安局刑事拘留。公司表示,王洪春目前未担任公司的董事、监事或高级管理人员职务,上述事项对公司的日常生产经营不构成重大影响。目前公
北极星水处理网整理汇总了2023年度中央、国务院、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、水利部、农业农村部、财政部等发布的50多项涉水重要政策,并通过国家层面水处理政策分析2023年水处理行业的发展重点。发展方向:实施PPP新机制政策名称:关于规范实施政府和社会资本合
埃赛力达科技公司是一家领先工业和医疗技术制造商,专注于提供具有市场驱动力的创新光子解决方案,埃赛力达近日宣布已成功从贺利氏集团(德国哈瑙)完成对特种光源业务的收购包括德国、英国、美国、中国和日本的运营业务,以及全球多个主要应用中心和销售办事处。特种光源业务专注于研发和制造从紫外线
1月5日,连坂公司收到福州市建设局关于连坂污水处理厂三期项目转入商业运营的批复,同意连坂污水处理厂三期项目(以下简称“连坂三期”)自2023年12月24日正式转入商业运营。批复文件连坂三期位于福州市仓山区城门镇,占地面积74.223亩,设计处理规模为10万吨/日,采用“AAO+高效沉淀池+反硝化滤池”工
1月15日,中国能建葛洲坝生态环保公司党委书记、董事长杨贞武与河南省驻马店市委副书记、市长李跃勇会谈,双方围绕水处理、水环境治理、土壤修复、固废处理等领域深化合作进行交流并达成共识。杨贞武对驻马店市委、市政府的信任和支持表示感谢。他表示,葛洲坝生态环保公司作为中国能建、葛洲坝集团打
2月27日,中国能建葛洲坝生态环保公司党委书记、董事长杨贞武与中国能建投资公司党委书记、董事长吴立成会谈。双方就深化环保水务、固废处理、土地整治等业务领域合作深入交流并达成共识。会谈现场杨贞武介绍了葛洲坝生态环保公司发展战略、市场布局等情况。他表示,公司聚焦“六全”领域,围绕“七网
经过长达一年半时间的技术交流,设计方案比选和激烈的市场竞争,最终,我司凭借着卓越的实力和不懈的努力,子公司--KWI法国公司与西班牙公用事业GSInima公司,在法国签订了Shuweihat四期独立海水淡化厂气浮预处理工艺包合同。气浮作为反渗透前段预处理工艺,处理能力为90万吨/天,为海水淡化厂核心设备
近日,碧水源、渤投水务、中电建中南院成功组建项目公司,共同建设“渤海新区黄骅市海水综合利用一体化工程项目”,总投资额超5亿元。该项目建设内容包括取排水系统、预处理系统、海水淡化系统、光伏及储能系统等设施,项目建设期2年,运营期30年。该项目设计植入光伏和储能系统,实现绿电制绿水,必将
11月26日,经过168小时满负荷平稳试运行,中国能建江苏电建一公司承建的蓬莱发电有限公司2*350兆瓦海水淡化EPC项目安装工程投运。该公司首次参建的海水淡化项目取得圆满成功。该项目位于山东省烟台市蓬莱区北沟镇聂家村北,建设日产1万吨的膜法海水淡化处理装置,供蓬莱公司生产、发电、供汽用水。项目
近日,自然资源部海洋战略规划与经济司发布《2022年全国海水利用报告》。《报告》显示,截至2022年底,全国现有海水淡化工程150个,工程规模2357048吨/日,比2021年增加了500615吨/日。其中,万吨级及以上海水淡化工程50个,工程规模2145428吨/日;千吨级及以上、万吨级以下海水淡化工程52个,工程规模
9月26日,碧水源与清华海峡研究院(下称“海峡院”)在北京签署合作协议。碧水源董事长、总裁黄江龙,海峡院工程物理产业促进中心主任黎祥银出席签约仪式,并进行座谈交流。黄江龙欢迎黎祥银一行到访,并介绍了碧水源的发展战略和业务情况。他表示,碧水源作为一家集膜材料研发、膜设备制造、膜工艺应
8月23日,中国能建葛洲坝生态环保公司与潍坊海赋能源集团有限公司签署战略合作协议。中国能建葛洲坝生态环保公司党委书记、董事长杨贞武与潍坊海洋发展集团有限公司党委副书记、副董事长、总经理,潍坊海赋能源集团有限公司董事长张祥伟见证签约并座谈。杨贞武介绍了葛洲坝生态环保公司发展战略和业务
摘要本发明提供的一种风冷式太阳能海水淡化装置,将冷凝面设置在加热面蒸发面上方,海水蒸发冷凝过程成为自发过程。利用烟囱效应解决蒸汽冷凝问题。风冷技术措施加速海水蒸发冷凝。海水管将海水从装置外输运到光热转换单元。光热转换单元将太阳能转换成热能并产生蒸汽。蒸汽管将蒸汽从光热转换单元输运
近日,碧水源旗下的北京碧水源分离膜科技有限公司再次中标舟山六横海水淡化厂换膜项目,这是继去年首批碧水源自主研制的海水淡化反渗透膜在该项目投入使用并验证了性能堪比进口产品后,双方的再次携手合作,将对我国沿海缺水城市生产“生命之水”的能源成本控制起到示范性作用。舟山作为国家海水淡化产
7月13日,中国电建所属山东电建三公司与ACWAPower签订沙特拉比格四期海水淡化项目。这是中国电建在沙特继拉比格三期,朱拜勒二期、3A海水淡化、3B海水淡化工程后,签订的第5个大型海水淡化项目。项目位于沙特红海沿岸拉比格市,采用100%反渗透海水淡化技术,日产水量60万立方米,主要为圣城麦地那供水
北极星水处理网获悉,7月3日,水利部官网发布《水利部国家发展改革委关于加强非常规水源配置利用的指导意见》,提出到2025年,全国非常规水源利用量超过170亿立方米;地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上,黄河流域中下游力争达到30%,京津冀地区达到35%以上;具备条件的地区集蓄雨水、海水及海
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