中美兩國科研人員在新一期美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文，介紹了用石墨烯等材料開發(fā)出的一種超薄、高強度薄膜，它可高效分離水中的鹽離子和有機污染物，有望用于水凈化、化工原料分離純化等領(lǐng)域。 )^`V{iD  
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據(jù)介紹，像石墨烯這樣只有一層原子厚的二維材料，是構(gòu)建超薄納濾膜的理想材料，但單獨的石墨烯薄膜會受破裂等問題影響，因此相關(guān)研究中一直存在如何實現(xiàn)優(yōu)異機械強度和大面積無裂縫制備的難題。 #LR.1zZ  
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中國武漢大學(xué)袁荃團隊和美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校段鑲鋒團隊合作，將具有優(yōu)異機械性能和多孔結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜作為石墨烯薄膜的機械支撐層，從而將石墨烯薄膜分割成多個微區(qū)域，形成類似于建筑“水立方”表面、樹葉或昆蟲翅膀的結(jié)構(gòu)。 nB;[;dCz  
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論文通訊作者袁荃對新華社記者說，當石墨烯薄膜內(nèi)部存在缺陷、裂縫或者石墨烯薄膜受到外部破壞時，碳納米管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以阻礙缺陷延伸和擴大，將缺陷局限在一個小范圍內(nèi)。 7n)ob![\d  
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研究顯示，這種被稱為“石墨烯納米篩/碳納米管復(fù)合薄膜”的材料，孔徑尺寸約0.6納米，大于水分子的尺寸(約0.3納米)，但小于一些金屬鹽離子的尺寸(水合鈉離子尺寸約0.7納米)，因此可將水分子和鹽離子有效分離，對鈉、鉀和鎂等金屬鹽離子的截留率可達85%以上，對水溶液中的有機污染物分子截留率高達99%。 zRMz8IC.  
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這種薄膜的滲透率高，1平方厘米薄膜在一定壓力下每分鐘可產(chǎn)出1毫升純凈水，是一些傳統(tǒng)類似薄膜的10倍到100倍。它的機械性能也很好，在彎曲形變下仍可保持結(jié)構(gòu)完整性、水滲透率等特點。 Ye|