图1溶剂相容的原子级厚度的纳米多孔石墨烯薄膜的设计与结构。a.单层石墨烯PITEM多孔支持物上的光学图像,记为PITEM(50)。b,c.PITEM(50)和PITEM(20)(孔径为20纳米)上的石墨烯的SEM图像。e.通过纳米多孔石墨烯膜的传输途径和相应的流动阻力的简化图示。P和R分别表示压力和对压力驱动的流体流动的阻力。f.通过离子辐照进行纳米孔成核的示意图。在化学蚀刻过程中,靠近的离子辐照点的位置可以通过几个孔的重叠或合并(形成孔簇)的方式产生更大的孔隙。
图2溶质在原子级厚度的纳米多孔石墨烯膜上的扩散情况。a.乙醇中溶质在不同刻蚀时间石墨烯膜上扩散和分子量之间的关系。b.通过不同刻蚀时间制备的纳米多孔石墨烯膜的由溶剂调节的选择性溶质扩散。
图3通过原子级厚度的纳米多孔石墨烯膜的亚连续压力驱动的液体流动。a,c,由PITEM(50)(a)和PITEM(20)(c)支撑的不同的造孔条件下制备的纳米多孔石墨烯膜的渗透率-粘度图。b,d.PITEM(50)(b)和PITEM(20)(d)支撑的纳米多孔石墨烯膜的粘度和渗透率的乘积和最小可渗透溶剂直径Pd*的关系图。
图4扩散和压力驱动实验证明了原子级厚度的纳米多孔石墨烯膜的稳定性。a.RB和SD混合液在乙醇中通过裸PITEM(50)和PITEM(50)_G_45-minetch扩散1h的紫外数据。b.在将膜暴露于丙酮或己烷中12小时之前和之后,测量de(a)中膜在乙醇中SD相对于RB的选择性。c.在没有离子辐照或蚀刻(PITEM(50)_G)和有孔产生(PITEM(50)_G_20-minetch)的情况下,纯溶剂通过石墨烯膜的压力驱动渗透稳定性。
图5通过原子级厚度的纳米多孔石墨烯膜的有机溶剂的纳滤。a.进料侧(乙醇中稀释的RB)和通过PITEM(50)_G_20-minetch的渗透侧溶液紫外吸收图谱。b,进料侧(在丙酮中稀释的2,2-二甲基丁烷、正己烷和环己烷)和过PITEM(50)_G_20-minetch的渗透侧溶液的气相色谱图。c.通过界面聚合在造孔之前选择性地密封石墨烯的撕裂和缺陷的示意图。d.通过各种膜在乙醇(绿色符号)和甲醇(蓝色符号)中对RB进行有机溶剂纳滤时的截流率与渗透率的关系图。
文献来源:Molecularsize-dependentsubcontinuumsolventpermeationandultrafastnanofiltrationacrossnanoporousgraphenemembranes.DOI:10./s---0
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