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Ipresname和净化石墨水过滤器
用于制造过滤器、净水迅速和长期保留其特性,有些科学家们建议使用的石墨的。 这个薄但强片的碳可以被用于制造超薄膜,是能够迅速清除大体积的水的污染物。 但在途中的广泛应用这样的高科技膜是一个主要障碍是生产膜从烯板材的厚度只有一个层的原子是一个过程,需要很高的精度。 微妙的材料可能撕裂,并通过所形成的间隙渗入污染物。 现在,工程师已经找到一种方法来修补这种孔。 水过滤器接收到在当今世界普遍存在。
独特的属性的石墨使其潜在的一个理想的薄膜过滤和海水淡化。 现在,工程师在麻省理工学院(马萨诸塞技术学院,麻省理工学院)、橡树岭国家实验室(橡树岭国家实验室)和大学的石油和矿物法赫德国王(法赫德国王大学的石油和矿物质,KFUPM)被发现在的方式修补漏洞,填补它们的混合技术的化学蒸汽沉积和聚合。 工程队使用一个以前开发的过程中创造的材料的很小的气孔的形状相同,这些都足够小,以便允许通过他们唯一的水。
在这两种技术的结合已经允许研究人员开发烯膜没有缺陷的大小小的硬币。 大小膜是重要的。 毕竟,被用作一种过滤膜,宽度的石墨的测量值应在厘米,最少。
在实验中,研究人员进行了水的过烯膜,这是预先处理,通过消除缺陷和形成毛孔。 并得出结论,水质符合标准的典型,用于目前使用的presnaya膜。 石墨是能够过滤较大的分子的污染物,包括硫酸镁和葡聚的。
副教授、麻省理工学院,Karnik Rohit(罗Karnik)指出,所取得的成果通过该小组发表在杂志"的纳米字母",反映第一次成功的过程,用于封闭的差距孔烯:
我们能够纠正缺陷至少在实验室规模,来进行分子过滤通过表面上的石墨的宏观尺寸,以前是不可能的。 如果我们有一个更好的控制过程,也许在未来我们不需要修复的损坏。 但我认为这是非常不可能的,我们将永远不会安排的完美烯将永远是一个需要控制泄漏。 两个[技术]的例子如何提供筛选。第一提交人是研究助理,研究员申O格恩(Sean O'hern)、研究生院的这一机构。 其中作者—学生-学生Dugun张(Doojoon张)、ex-学生-学生休曼博士(苏曼博士)和静教授港(静港).
Shin格恩O阐明特征的过程:
类型的现有的薄膜,是能够产生淡水的咸味,很厚和大约200纳米[在厚度]的。 优势的烯膜,是厚度的数以百计的纳米这是大约三埃(tomellini的一小部分一厘米)的600倍比现有的薄膜。 这会让你有更高的流动率在同一地区。O格恩和Karnik探讨潜在的石墨的材料的薄膜过滤器在最近的几年。 在2009年,该团队开始使膜从石墨增长长铜金属,它支持增长的烯在较大的区域。 因为石墨增长所需的基础--例如,银行。 当然,铜防水、科学家在制造过程中有必要传烯在多孔的基础。
当然,O格恩指出,这种移徙可以产生差距在墨烯。 此外,他还观察到出现的缺陷中石墨的过程中越来越大。 其原因可能是污染源的材料。
第一,该团队消除了不少重大故障的过程中成长的墨烯。 然后它的时间显着不足的期间所遇到的转移。 对于缺陷中所遇到的日益增长的过程中,研究人员使用这个过程被称为"原子层沉积"("原子层沉积"),通过将一个烯膜在真空的容器,然后送的冲动中所包含的铪化合物,通常不与石墨的。 如果一化学品接触的一个小孔石墨,它将试图接近这个洞,吸引了能源在表面上。
一个研究小组进行了几个周期的原子层的沉积,发现的沉淀氧化铪已经成功地填补在轻微的差距形成在成长的过程中石墨的。 当然,O格恩了解,使用这个过程,以填补在更广泛的洞和差距有一个宽度的数以百计的纳米—将采取更多的时间。
相反,他和他的同事们接触的问题,通过使用第二技术的目的是填补在更广泛的缺陷。 这个过程被称为"聚合在相界"("界面聚合的")并且常常是使用合成膜。 之后它是填补缺陷的石墨,研究人员浸膜界的边界的两种化合物—水浴和有机溶剂,这样油不与水混合的。
在这两种化合物,研究人员溶解的分子的两个不同的类型,其反应的形式尼龙。 当O格恩放烯膜在相边界的两个解决方案,它指出,尼龙垫是仅仅形成的空隙和漏洞的领域里的分子的两个类型的可能重叠,如在地方的差距烯变得可渗透的。 在结果中的差距已经有效修补。
使用的技术,研究人员开发的最后一年,他们做了一个石墨与统一小孔是小到足以让它渗透通过水分子,而不是缺少较大的污染物。 在实验中,一组研究人员已经测试过膜。 通过它的水掺混的其他几个不同的分子,包括盐。 研究人员发现,该膜排斥达到90%的较大的分子。 当然,太阳是更高的速度比水。
初步测试显示烯可以是一个真正的替代目前的过滤膜。 Karnik注意到,技术的消除缺陷和控制的渗透性,需要进一步改进:
海水淡化和滤水是重要的领域的应用程序,如果是设计和技术会站在不同的任务时,检验在现实世界中,它可以有很大的影响。 但你也可以想象的其他应用程序的过程中,一个美丽的生物和化学上,当这些膜将准备使用。 这是第一次报告烯膜厘米宽度,这可以被用于各种任务的分子过滤。 这是鼓舞人心的。石墨的目的是为使用主要是在高技术。 在太阳能电池他们可以代替铂。 现在科学家们发现这个伟大的材料是另一个重要的对人类的应用程序。
怎么,你的意见,可能会改变的净化和海水淡化技术的情况下,如果生产过程中的烯膜将尽可能简单吗? 出版
P.S.记住,仅仅通过改变他们的消费—我们一起改变世界了。 ©
资料来源:hi-news.ru