2013無機及同位素質譜會水污染防治2萬億開啟水質檢測儀我國加大環保儀器投入未來市場規歐盟成功研制海洋聲吶監控技術合肥研究院成功制備石墨相氮化碳材石墨烯概念再爆發可快速淡化海水整站優化:最給力的優化編者按:近年來,石墨烯概念一直是市場熱炒的“熟面孔”。中國科學技術大學教授吳恒安、博士王奉超與諾貝爾物理學獎得主、英國曼徹斯特大學安德烈˙海姆教授課題組合作,近期在石墨烯材料研究方面取得突破,有望實現海水的迅速淡化與凈化。
石墨烯因其非比尋常的導電導熱性能、勝過鋼鐵數十倍的強度、極好的透光性等優點,引得無數科學家“競折腰”。石墨烯與水之間“若即若離”的關系,更令科學家著迷。石墨烯表面本來是排斥水的,但將它浸入水中,遍布其全身的“毛細血管”則允許水分子自由進出,這一現象引起了中國科技大學工程科學學院吳恒安教授研究團隊的注意。他們與諾獎得主、英國曼徹斯特大學教授安德烈˙海姆課題組通力合作,用理論分析和分子模擬的方法,探尋其中的機理。
中國科技大學近代力學系教授吳恒安與英國曼徹斯特大學學者長期合作研究,最新發現表明,水環境中的氧化石墨烯薄膜與水相互作用后,會形成約0.9納米寬的毛細通道,允許直徑更小的離子或分子快速通過,而直徑大于0.9納米的離子被完全阻隔。也就是說,氧化石墨烯薄膜具有“快速精密篩選離子”的性能。
吳恒安教授課題組采用理論分析和分子模擬方法,研究了石墨烯納米通道快速過濾離子的機理。他們的計算機模擬研究表明,石墨烯與離子之間的相互作用使離子在納米通道中聚集,從而促進了離子的快速擴散。這一發現合理解釋了實驗結果,也被稱為“離子海綿效應”。
專家稱,如果通過機械手段進一步壓縮和改造薄膜中的通道尺寸,能高效過濾海水的鹽分。這意味著人們在極端情況下求生時,能夠DIY出一套簡易的過濾裝置,幾分鐘內將海水淡化成汩汩清流。
目前看,國內多家上市公司也進軍到石墨烯應用領域。悅達投資董事會主席陳云華透露,公司目前正在籌劃石墨烯產品研發,將主要應用于紡織服裝、汽車電池和手機等;2013年3月,南都電源公告公司正式申請石墨烯以及石墨烯電池兩項專利;2012年7月,華麗家族確認控股股東南江集團正在投建世界上第一條量產石墨烯生產線;中超電纜也于近日確認,2012年7月公司獲得有一項“含石墨烯的橡膠絕緣電纜”的有效專利;金路集團是兩市較為正宗的石墨烯概念股,其與中科院金屬研究所合作開發的“石墨烯材料的規模化制備技術”已通過四川省科技廳專家鑒定。