单层纳孔石墨烯膜对金属离子选择性分离的研究

项目名称： 单层纳孔石墨烯膜对金属离子选择性分离的研究

项目编号： No.21405165

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李湛

作者单位： 中国科学院兰州化学物理研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 膜分离技术在环境科学、生物医学、工业生产中大量应用，研究一种类细胞膜的高选择性离子过滤膜，对膜分离技术的发展有重要的意义。本课题利用高能重离子束辐照单层石墨烯，结合核孔膜制备技术，制备可用于分离的大面积、易固定、难破损的纳孔石墨烯材料；研究pH 值、温度及初始浓度等条件对纳孔石墨烯金属离子分离效果的影响，并深入研究分离动力学和热力学，进一步弄清水溶液中纳孔石墨烯对金属离子选择性分离机理。该课题首次将纳孔石墨烯膜应用于金属离子分离中，利用石墨烯表面纳米孔周边修饰基团对金属离子的络合能力强弱，以及单层石墨烯膜两侧离子浓度差，使孔周围修饰基团作为一种交换媒介，实现膜两侧离子之间的相互转运，进而实现金属离子连续高效分离。在此基础上提出一种水溶液中复杂离子的新型分离方法，既拓展了石墨烯材料的应用范围，也为环境去污、海水净化、细胞膜仿生等领域的研究提供新方向。

中文关键词： 石墨烯；纳米孔；膜分离；金属离子；

英文摘要： The membrane separation technology is widely used in environmental science, biomedical, industrial production, it was very important to The membrane separation technology is widely applied in environmental science, biomedical, industrial production, it wa

英文关键词： graphene；nanopores；membrane separation；metal ions；