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用于选择性分离气态混合物的低成本石墨烯-铁过滤器

发布者:admin发布时间:2020-05-19访问量:190

新南威尔士大学新南威尔士大学的研究人员已经开发出了一种新型的低成本石墨烯基膜,该膜可以选择性地进行调整以分离不同的气体。基于石墨烯的膜是用于工业气体或液体分离的过滤器。

由Rakesh Joshi博士领导的研究团队希望能够使用该过滤器进行分离和捕获气体被视为废物,从而改善了我们利用废气资源的方式。

本月发表在《高级材料》上的论文描述了过滤器实验室的发现和制造过程。

研究人员希望进一步开发该过滤器,使其可以在工业中使用。

研究小组还研究了一种不同于现有主流过滤器的亚铁氧化石墨烯过滤器。

首席研究员Rakesh Joshi博士说:石墨烯是由碳原子形成的薄片。蜂窝状,被认为是比钢强的神奇材料。

在这项工作中,我们利用膜的超薄特性将铁结合到氧化石墨烯过滤器中。

我们发现这样做可以增强氧化石墨烯的气体传输能力。事实证明,在氧化石墨烯膜中添加铁是我们所谓的过渡金属,与其他类型的过滤器相比,它们可以更有效地分离出不同的气体。特别是,这种材料在提高渗透率,即气体分子通过过滤器的传输速度和选择性方面非常好,这代表了在运输过程中从混合物中分离出气体的效率。 #r#新型过滤器在选择性方面具有出色的性能。

研究人员说,本文所述的过滤器还能够选择性地从氮气中分离出二氧化碳,从而实现对氮的回收。本文的第一作者Xioheng Jin说:高纯氮广泛用于材料加工,例如半导体制造和电子,合成和医疗行业。二氧化碳是气体产品中最常见的杂质之一。

目前,大多数去除CO 2的方法都会产生有害的化学物质。从氮气中分离出CO 2具有重要的工业价值,特别是对于温室气体排放,例如发电厂产生的燃烧废气。使用现有技术一直是一个挑战。

鉴于良好的实验结果,研究人员希望将这种新型过滤器应用于从氮气和其他气体中分离二氧化碳的过程中,并有助于他们开发了新的工业解决方案,并将这种新的过滤器用于各种应用。

Tobias Foller,该论文的合著者说:这一发现为石墨烯基材料的应用提供了新的机会。在气体净化行业。

我们认为该过滤器可应用于天然气分离行业。

该小组目前正在对其他类型的金属测试相同的原理。 Xioheng Jin表示,尚未研究的所有其他过渡金属都有很大的潜力被植入石墨烯基结构中,并具有出色的气体分离性能。

在2018年,Joshi博士的团队还成功展示了一种基于石墨烯的实验室规模的过滤器,该过滤器可去除常规饮用水处理中残留的超过99%的无处不在的天然有机物。