荷兰莱顿大学的化学家们制备了一种只有一个分子厚的新型超薄碳膜。该膜可从海水中产生的能量是目前使用的最佳膜的一百倍。该研究成果发表在《Nature Nanotechnology》上。
当淡水和盐水相遇时，就会发生盐和其他颗粒的交换。放置在水中的薄膜能够利用粒子从一边移动到另一边的能量。类似的方法也可以用于淡化海水。莱顿化学家已经开发出一种新的膜，它可以产生比经典膜和科学文献中已知的原型膜多100倍的能量。
产生能量的多少取决于膜的厚度和多孔性。该膜为既多孔又薄的碳基膜。目前的薄膜通常是多孔或者薄，而不能同时具有这两个特征。这就是为什么该薄膜能产生更多能量的原因。为了制造这种新的膜，Xiu Liu和GrégorySchneider将大量油性分子散布在水面上。然后，这些分子自行形成薄膜。通过加热薄膜，分子被锁定在适当的位置，从而形成稳定且多孔的膜。根据Xiu Liu的说法，该膜可以适应特定要求。Liu说：“我们创建的膜只有两纳米厚，并且对钾离子具有渗透性。我们可以通过使用不同的分子构件来改变膜的性质。这样我们就可以适应任何需求。”这种新型碳膜类似于石墨烯，石墨烯是仅由碳原子组成的大型扁平膜。但是根据Grégory Schneider的说法，这种新型碳膜属于另一类。Schneider：“许多研究人员从薄的石墨烯膜开始制备薄膜，但是石墨烯是不多孔的。所以他们会尝试在石墨烯薄膜上打孔以提高其渗透性。我们通过组装小分子和用这些分子构建更大的多孔膜。与石墨烯相比，它具有缺陷，但这就是它的特殊性能。”这种新型膜结合了两者的优点。Schneider说：“该领域内的许多研究都聚焦于制备更好的催化剂上，薄膜制备基本是死胡同。这项研究为发电，海水淡化和更高效燃料电池的制备带来了全新可能。”该研究发表论文标题为《Power generation by reverse electrodialysis in a single-layer nanoporous membrane made from core–rim polycyclic aromatic hydrocarbons》。本文来源于Leiden University，由Carbontech翻译并整理，转载请注明出处
