国产精品对白交换视频_在线精品福利_小雪奶水翁胀公吸小说_看黄色录像一级片_3级毛片儿日本三级毛片_青青激情视频
服務熱線 : 400-025-7300
全部
產品
新聞
網站首頁
關于吉倉
吉倉產品
吉倉新聞
客戶案例
聯系吉倉
全部新聞
公司新聞
產品新聞
資料下載
行業新聞
東北電力大學能源與動力工程學院(吉林)--基于功能化石墨烯氧化物納米孔的高效反滲透脫鹽
隨著全球水資源短缺問題的日益嚴重,海水淡化和苦咸水處理技術受到了廣泛關注。反滲透(RO)技術作為當前主流的脫鹽技術,具有脫鹽效率高、適應性強等優點。然而,傳統RO膜存在能耗高、易污染等問題,限制了其廣泛應用。因此,開發新型高效、低能耗的脫鹽膜材料具有重要意義。
本文介紹了基于功能化石墨烯氧化物(GO)納米孔的反滲透脫鹽技術。通過精確調控GO納米孔的結構和化學性質,實現了對鹽離子的高效篩分和水分子的快速傳輸。這種新型脫鹽膜不僅提高了脫鹽效率,還降低了能耗,為海水淡化和苦咸水處理提供了一種高效、經濟的解決方案。
圖1. (左)初始模型示意圖;(右)六種不同孔徑和功能化修飾的納米孔結構
圖2. (a)六種GO膜(Case1-Case6)水分子滲透率隨時間變化曲線;(b)六種GO膜的水通量對比。
圖3. 水分子沿x-z方向二維濃度分布的對比
(a) Case1: G0-CH(小孔徑); (b) Case2: G0-COH(小孔徑); (c) Case3: GO-cH(大孔徑); (d) Case4: GO-cOH(大孔徑); (e) Case5: GO-COOH; (f) Case6: GO-COO?
各案例濃度分布特征與機制分析
Case1(G0-CH,小孔徑)
· 分布特征:孔道入口處濃度梯度陡峭,孔內形成單分子層高密度水鏈(密度峰值>3.5 g/cm³)。
· 機制:超小孔徑(0.3 nm)導致空間位阻效應顯著,水分子受限于氫鍵網絡的有序排列。
Case2(G0-COH,小孔徑)
· 分布特征:孔道中段出現對稱雙峰分布(峰值密度3.2 g/cm³),出口區域濃度快速衰減。
· 機制:羧酸基團(-COH)通過氫鍵誘導水分子形成“啞鈴狀”結構,降低傳輸能壘67。
Case3(GO-cH,大孔徑)
· 分布特征:寬孔徑(0.7 nm)內濃度分布均勻(密度~2.8 g/cm³),界面處無明顯梯度。
· 機制:未修飾大孔徑缺乏選擇性,水分子自由擴散導致無序傳輸,易伴隨鹽離子滲透。
Case4(GO-cOH,大孔徑)
· 分布特征:羥基(-cOH)修飾使孔道表面形成親水層,界面處濃度升高(密度3.0 g/cm³)。
· 機制:表面羥基通過氫鍵錨定水分子,形成定向傳輸通道,抑制離子共擴散。
Case5(GO-COOH)
· 分布特征:羧酸基團(-COOH)修飾區域濃度極化顯著(密度差達1.2 g/cm³)。
· 機制:負電荷基團靜電排斥Cl?,同時通過質子化作用調控界面水結構,增強脫鹽效率。
Case6(GO-COO?)
· 分布特征:全電離羧酸根(-COO?)導致孔道外緣濃度驟降(密度<2.0 g/cm³)。
· 機制:強負電荷產生雙電層效應,排斥陰離子并壓縮水分子層厚度,提升傳輸速率
圖4. 水分子沿X-Y方向二維濃度分布的對比。(a) Case1: G0-CH(小孔徑); (b) Case2: GO-COH(小孔徑); (c) Case3: GO-CH(大孔徑); (d) Case4: GO-COH(大孔徑)
各案例濃度分布特征與機制分析
Case1(G0-CH,小孔徑)
分布特征:
孔道中心呈現環形高濃度區(密度峰值>3.3 g/cm³),邊緣濃度急劇下降。
二維平面上形成“同心圓”狀梯度分布,表明水分子受限于狹窄孔徑的強約束效應。
機制:
超小孔徑(0.3 nm)導致水分子在平面內通過氫鍵網絡形成類晶體結構,優先沿孔道中心傳輸4。
Case2(GO-COH,小孔徑)
分布特征:
羧酸基團(-COH)修飾區域出現局部濃度極化(密度差達0.8 g/cm³)。
孔道邊緣形成對稱雙峰分布,與X-Z方向觀測的“啞鈴狀”結構形成空間互補。
機制:
-COH基團通過氫鍵與水分子動態結合,誘導平面內水分子定向排列,降低界面摩擦阻力。
Case3(GO-CH,大孔徑)
分布特征:
大孔徑(0.7 nm)內濃度分布均勻(密度~2.6 g/cm³),無明顯梯度差異。
孔道邊緣因疏水修飾(-CH)導致水分子排列松散(密度<2.0 g/cm³)。
機制:
未修飾大孔徑允許水分子自由擴散,但疏水基團破壞界面水連續性,降低傳輸效率。
Case4(GO-COH,大孔徑)
分布特征:
羥基(-COH)修飾使孔道表面形成親水“通道”,平面內濃度分布呈帶狀高密度區(密度3.1 g/cm³)。邊緣區域因靜電排斥作用抑制離子吸附,維持濃度穩定性(波動<5%)。
機制:
親水基團通過氫鍵錨定水分子,形成平面內低能壘傳輸路徑,同時抑制鹽離子共擴散。
圖5. 不同納米通道內水分子沿Z方向氫鍵分布的對比
各案例氫鍵分布特征與機制解析:Case1(G0-CH,小孔徑)分布特征:氫鍵密度在孔道中心形成尖銳單峰(峰值密度~3.2 bonds/nm³),沿Z方向分布范圍狹窄(<1 nm)。氫鍵壽命較長(>10 ps),表明水分子形成穩定的類冰結構。
· 機制:超小孔徑(0.3 nm)迫使水分子通過氫鍵網絡形成單列鏈式結構,動態重排受限,傳輸能壘較高。Case2(GO-COH,小孔徑)分布特征:氫鍵密度呈現雙峰分布(峰值密度2.8/3.0 bonds/nm³),對應羧酸基團(-COH)與水分子的界面結合位點。氫鍵壽命較短(~5 ps),動態平衡增強傳輸效率。機制:-COH基團與水分子形成可逆氫鍵,打破剛性結構,降低傳輸阻力,同時維持有序性。Case3(GO-CH,大孔徑)分布特征:氫鍵密度分布平坦(均值2.2 bonds/nm³),沿Z方向無明顯峰值,局部區域出現斷點(密度<1.5 bonds/nm³)。氫鍵網絡波動劇烈(標準差>0.8),表明無序傳輸。機制:大孔徑(0.7 nm)內水分子自由度增加,氫鍵網絡松散,易受離子干擾導致傳輸效率下降。Case4(GO-COH,大孔徑)分布特征:氫鍵密度在孔道表面形成梯度分布(峰值3.1 bonds/nm³),向中心逐漸降低至2.5 bonds/nm³。氫鍵方向性顯著(>70%沿Z軸取向),促進定向傳輸。機制:羥基(-COH)修飾誘導界面水分子有序排列,形成“氫鍵引導層”,抑制離子滲透并增強通量。Case5(GO-COOH)分布特征:氫鍵密度在羧酸基團附近極化(局部峰值3.5 bonds/nm³),遠離基團區域密度驟減(<2.0 bonds/nm³)。氫鍵壽命差異顯著(基團區域>8 ps,其他區域<3 ps)。機制:-COOH的強氫鍵能力局部固定水分子,但非對稱分布導致傳輸路徑選擇性增強。Case6(GO-COO?)分布特征:全電離羧酸根(-COO?)導致氫鍵密度整體降低(均值1.8 bonds/nm³),但分布均勻性提升(標準差<0.3)。氫鍵方向隨機性增加,傳輸速率提升但選擇性下降。機制:強負電荷通過雙電層壓縮水分子層厚度,削弱氫鍵網絡但增強電滲流效應。
圖6. 不同納米孔內水分子偶極取向概率分布的對比。(a) Case1: G0-CH(小孔徑); (b) Case2: G0-COH(小孔徑); (c) Case3: GO-CH(大孔徑); (d) Case4: GO-COH(大孔徑); (e) Case5: GO-COOH; (f) Case6: GO-COO?黑色曲線:海水側10 Å處;紅色曲線:納米孔功能區內;藍色曲線:淡水側10 Å處
各案例偶極取向分布特征與機制解析
Case1(G0-CH,小孔徑)分布特征:海水側(黑):偶極取向呈寬峰分布(θ≈90°±30°),表明界面水分子隨機排列;孔內(紅):偶極角銳化為單峰(θ≈45°),指向孔道中心;淡水側(藍):概率分布與海水側相似,但峰值降低20%,無序性增強。機制:疏水-CH基團抑制水分子與孔壁相互作用,孔內受限空間迫使偶極沿傳輸方向部分有序排列,但缺乏持續驅動力。Case2(G0-COH,小孔徑)分布特征:海水側(黑):偶極角分布向低角度偏移(θ≈60°±20°),預有序化顯著;孔內(紅):強極化峰(θ≈15°),指向羧酸基團(-COH)的氫鍵受體位點;淡水側(藍):分布對稱性恢復,但保留弱取向記憶(θ≈75°)。機制:-COH基團通過氫鍵錨定水分子O-H鍵,誘導偶極沿電場方向(Z軸)定向排列,降低傳輸能壘。Case3(GO-CH,大孔徑)分布特征:海水側(黑):寬峰(θ≈90°±40°),高鹽度導致強隨機化;孔內(紅):雙峰分布(θ≈30°和150°),反映水分子在疏水孔壁處的翻轉運動;淡水側(藍):單峰(θ≈105°),偶極反向極化。機制:大孔徑內水分子受界面疏水效應與體相擴散競爭,形成動態翻轉的“偶極震蕩”現象。Case4(GO-COH,大孔徑)分布特征:海水側(黑):預極化峰(θ≈50°),羥基吸引水分子H端朝向孔內;孔內(紅):窄峰(θ≈10°),偶極高度定向排列;淡水側(藍):弱極化殘留(θ≈80°),表明界面有序性向體相傳遞。機制:親水-COH基團通過長程氫鍵網絡調控偶極協同取向,形成跨尺度的定向傳輸通道。Case5(GO-COOH)分布特征:海水側(黑):極化峰分裂(θ≈20°和160°),反映羧酸基團的雙重氫鍵位點;孔內(紅):強單峰(θ≈5°),偶極幾乎完全沿Z軸排列;淡水側(藍):極化殘留顯著(θ≈60°),有序性維持距離>1 nm。機制:-COOH的強酸性與部分電離特性產生局部電場,驅動水分子偶極超強定向,提升脫鹽選擇性。Case6(GO-COO?)分布特征:海水側(黑):寬峰(θ≈90°±50°),電荷屏蔽削弱預極化;孔內(紅):低角度平臺分布(θ≈0°-30°),偶極一致性增強;淡水側(藍):極化完全消失(θ≈90°±60°)。機制:全電離-COO?基團通過雙電層壓縮界面水厚度,偶極受強電場驅動定向,但高離子強度削弱長程效應。
1. 功能化石墨烯氧化物納米孔的特性
石墨烯氧化物(GO)是一種具有獨特二維結構的碳材料,其表面富含含氧官能團,如羥基、羧基等。這些官能團使得GO具有良好的親水性和化學穩定性,同時可以通過化學修飾引入特定的功能基團。GO納米孔作為脫鹽膜的關鍵組成部分,其尺寸、形狀和化學性質對脫鹽性能具有重要影響。
2. 功能化石墨烯氧化物納米孔的制備
功能化石墨烯氧化物納米孔的制備主要包括以下幾個步驟:首先,通過化學或物理方法將石墨氧化成GO;然后,利用超聲或化學刻蝕等方法在GO片層上形成納米孔;最后,通過化學修飾引入特定的功能基團,如正電荷基團、負電荷基團或親水基團等,以調控納米孔的化學性質和篩分性能。
3. 脫鹽性能研究
實驗結果表明,基于功能化石墨烯氧化物納米孔的脫鹽膜對鹽離子具有優異的篩分性能。通過調控納米孔的尺寸和化學性質,可以實現對不同種類鹽離子的選擇性篩分。同時,該脫鹽膜還表現出良好的水通量和抗污染性能,有效降低了能耗和操作成本。
4. 結論與展望
本文成功制備了基于功能化石墨烯氧化物納米孔的脫鹽膜,并實現了對鹽離子的高效篩分和水分子的快速傳輸。這種新型脫鹽膜不僅提高了脫鹽效率,還降低了能耗,為海水淡化和苦咸水處理提供了一種高效、經濟的解決方案。未來,我們將進一步優化納米孔的結構和化學性質,探索其在其他領域的應用潛力。
轉自《石墨烯研究》公眾號
網站首頁
|
關于吉倉
|
吉倉產品
|
吉倉新聞
|
客戶案例
|
聯系吉倉
|
留言咨詢
CopyRight © 南京吉倉納米科技有限公司
蘇ICP備11088680號
您的稱呼 :
聯系電話 :
您的郵箱 :
咨詢內容 :
石墨烯系列產品
石墨烯薄膜
石墨類產品
分子篩類產品
碳納米管和其他納米管系列
活性炭及介孔碳系列產品
吉倉代理進口產品/國產產品
包裝盒類
改性高分子類及其導電添加劑
納米顆粒/微米顆粒
富勒烯類產品
化學試劑及生物試劑類
MXenes材料
量子點
金剛石類
納米化合物及稀土氧化物
石墨烯設備及其材料
鋰電池導電劑類
外接修飾分子偶聯服務
委托開發服務
微電子產品
石墨烯及納米材料檢測業務
石墨烯檢測設備
納米線類/納米棒類
實驗室耗材類
鈣鈦礦材料(OLED)
導熱硅膠片
公司新聞
產品新聞
行業新聞
資料下載
主站蜘蛛池模板:
我要综合色_国产精品99久久久久久久女警_欧洲一区二区在线观看_国产激情午夜视频在线观看_农村女人十八毛片a级毛片_亚洲免费在线_日韩一二_精品久久www
|
日韩精品一区二区午夜成人版_亚洲精品乱码久久久久久蜜桃不爽_猫咪最新永久在线网站_欧美一区二区三区久久综_天天干夜夜爱_亚洲精品一区二三区不卡_日本黄色片免费看_在线播放黄色网址
|
国产97成人亚洲综合在线观看_欧美熟妇与小伙性欧美交_日韩AV无码AV免费AV不卡_最近高清中文在线国语字幕_亚洲精品久久久久午夜福禁果Tⅴ_97色综合网_午夜免费学生在线观看av_女人久久久久
|
黑人巨茎精品欧美一区二区_小情侣高清国产在线播放_亚洲区欧美区综合区自拍区_视频一区中文字幕_超碰caoporn久久_亚洲AV成人无码网站在线_国产精品丝袜高跟鞋_九一精品在线观看
|
99国产欧美另娄久久久精品_国内自拍农村少妇在线观看_久久亚洲道色宗和久久_日本aⅴ大伊香蕉精品视频_亚洲国产欧美日韩欧美特级_日本视频免费在线观看_日日操影视_曰本女人牲交全视频免费播放
|
开心色怡人综合网站_久久久久国产精品嫩草影院_狂野的爱在线观看_国产良家自拍_无套内射极品少妇chinese_欧美激情无码视频一二三_久久综合久中文字幕青草_性xxxx欧美
|
亚洲精品一区二区三区在线看_精品99在线观看_国产最新精品视频_四虎影院永久在线_狼人无码精华AV午夜精品_国产网曝门亚洲综合在线_在线播放亚洲第一字幕_久久国产精品萌白酱免费
|
国产成人无码精品午夜福利A_日本熟妇HD人妻_国产成年无码a∨片在线韩国_秋霞福利_午夜精品91_AA片子吇中文字处女_欧美夜噜噜免费观看_国产精品青青草原免费无码
|
国产亚洲精品无码拍拍拍色欲_国产成年视频_永久免费的网站_韩国禁欲贪婪之岛中文版_一级片免费在线_国产一级影片_欧美日韩亚洲国产综合乱_日韩在线视频网
|
真人无码作爱免费视频_一本久色_久久人人爽人人片_男女插插插网站_中文有码一区二区_中文字幕+乱码+中文字幕无忧_亚洲精品无码专区在线在线播放_女人爽到高潮免费看视频
|
国产精品夜夜春夜夜爽久久小_午夜影晥_xxxxwwww免费视频_在线成人自拍视频_亚洲一区二区三区精品在线观看_久久国产36精品色熟妇_美女裸身裸乳无遮挡网站_在线看片免费人成视频播
|
波多野a中文字幕_caopor牛牛射在线_精品亚洲区_蜜桃av免费_h片在线观看一区二区三区_日本免费极度色诱福利视频_超碰在线伊人_欧美亚洲综合久久
|
91视频免费看网站_300部国产真实乱_国产麻豆乱码精品一区二区三区_999久久久精品免费毛片_国产精品爽爽va在线观看无码_最好的2019中文大全在线观看_国产又黄又爽又色的免费视频白丝_九九视频在线观看
|
国产爱啪啪_亚洲毛片免费_九九自拍视频_欧美xxxxx性喷潮_日韩国产精品久久久久久亚洲_日本a级片免费观看_999精品在线_日本丰满少妇BBB
|
91区在线_亚洲综色_一级做a免费视频观看网站_日韩av第一页在线播放_又黄又网站国产_中文字幕第一页久久_一区二区三区四区在线观看视频_一级中文字幕
|
亚洲成AⅤ人影院在线欢看_亚洲国产成人精品无码区宅男?_97国产最新_在线视频97_无码精品国产VA在线观看DVD_青青视频网_一区二区日本视频_国产精品久久久一区
|
益日韩欧群交P片内射中文_1313午夜精品理论片_综合爱爱网_纯肉无遮挡h肉动漫在线观看3d_男人的天堂久久精品_99久久精品午夜一区二区_亚洲七七久久桃花影院_国产91色在线亚洲
|
免费国产一区二区三区_91影视看片_人妻中出无码一区二区三区_欧美色人_精品一区中文字幕_色香蕉成人二区免费_浮生影院观看免费_青青在线视频免费
|
日本免费黄色一级片_免费黄色毛片视频_久草色视频_欧美色综合天天久久综合精品_四虎在线免费播放_日韩毛片免费看_人人人射_免费人妻无码不卡中文字幕18禁
|
国产亚洲精_国产精品久久久久影院亚瑟_亚洲人成欧美中文字幕_石原莉奈在线观看视频_久久综合99re88久久爱小说_亚洲香蕉视频天天爽_午夜时刻免费入口_中国极品少妇xxxxx69
|
99r在线播放_欧美成人高清在线_a级黄色网_亚洲一二三av_国产精品日本亚洲欧美_日本a级在线_粉嫩精品av久久久久久久_aaaaa级少妇高潮大片
|
久久久久久久久久久久久国产精品_日韩国产三区_色日本视频_欧美日韩亚洲不卡_最新国模无码国产在线视频_亚洲人成网站18禁止无码_亚洲激情免费视频_久久精品呦女 四虎免费观看_日韩在线91_国产观看99_91婷婷射_亚洲精选中文字幕_色yeye高清在线视频_亚洲日韩成人无码不卡_一区二区三区日韩视频
|
在线观看高清视频免费网站_在线āv视频_国产一区二区三区四区五区精品_69国产在线观看_免费久草视频_少妇与大狼拘作爱性A片_狠狠干狠狠操_成人免费在线小视频
|
又爽又黄又无遮挡的视频_五月激情五月婷婷_伊人久久综合视频_99国产精品9_免费毛片在线_欧美黄色免费在线观看_成人α片免费视频在线观看_欧美日韩在线精品一区二区三区
|
兔子先生节目在线观看_gogogo高清在线播放韩国_林ゆな中文字幕一区二区_91精品国产91久久久久久不卡_一二三四影视在线观看免费视频_91亚洲日本aⅴ精品一区二区_成人在线午夜视频_国产在线一区二区三区在线观看
|
久草色香蕉_色原网九区_影视在线观看免费观看_国内精品视频在线观看免费网站_午夜爱爱免费视频_国产福利久久久_欧美老肥妇做爰bbww_日本三级欧美三级人妇视频黑白
|
国产黄网免费视频在线观看_欧美成人在线免费观看_亚洲久热_亚洲午夜成人片_亚洲成人一级毛片_亚洲Av之男人的天堂_中文字幕热久久久久久久_888亚洲欧美国产VA在线播放
|
无码国产精成人午夜视频不卡_久久成人午夜视频_国产超碰人人爽人人做人人爱_成人av福利_高清久久久久久_亚洲成AV人在线观看天堂无码_久久先锋男人AV资源网站_91在线中文
|
99热这里只有精品2_久久免费国产美女裸体精东_亚洲情艺中心_成人欧美一区二区三区黑人麻豆_小草久久久久久久久爱六_美女站立式x0x0又黄动态图_99精品视频国产_拔插拔插在线
|
国产精品人人爱一区二区白浆_快色视频在线_久草在线手机观看_av久操_免费1级a做爰片观看_加班被蹂躏的人妻在线_XXXX内射中国老妇_国精久久
|
97超碰在线久草超碰在线观看_国产亚洲综合性久久久影院_8x最新网站入口_www.91超碰_永久免费AV无码网站国产_久久综合国产精品_超鹏在线视频_午夜窝窝
|
亚洲精品无码成人A片体验区在线_精品无码一区二区三区亚洲桃色_国产九九久久_国产乱精品一区二区三区视频了_淫片网站_少妇人妻一级a毛片_天天干天天射综合网_1769国内精品视频在线 益日韩欧群交P片内射中文_1313午夜精品理论片_综合爱爱网_纯肉无遮挡h肉动漫在线观看3d_男人的天堂久久精品_99久久精品午夜一区二区_亚洲七七久久桃花影院_国产91色在线亚洲
|
91久久精品国产一区二区三区_一本大的之伊人_国产免费观看视频_一级片aaa_国产国在线线免费费_久久精品国产亚洲αv忘忧草_WWW国产精品内射熟女_2012中文字幕在线视频
|
又大又粗进去爽A片免费_青青青手机在线_强被迫伦轩高潮无BD_韩国V欧美V亚洲V日本V_精品国一区二区三区_人妻少妇久久中文字幕_蜜臀AV在线无码国产_天天摸天天干
|
91精品国产乱码麻豆白嫩_av老司机俺来也_四虎大片_少妇久久久久久人妻无码_992人人tv香蕉国产精品_欧美bbbb内谢_av免费观看在线观看_欧美人与禽zozzo性伦交
|
一级肉体全黄裸片免费观看_免费观看成年人网站_WWW插插插无码免费视频网站_国产精品黄色小视频_999九九九久久久_51自拍视频_国产午精品午夜福利757视频播放_日本久久久www成人免费毛片
|
免费av在_久久久国产精品一区_8x福利精品第一导航_亚洲日韩国产欧美久久久_婷婷一区二区三区四区_91色在线观看_又爽又黄又无遮挡网站_日本高清成本人视频一区
|
麻豆一二三专区入口_免费h网站在线观看的_国产成人亚洲精品青草_欧美顶级METART裸体全部_日韩在线观看网址_A级免费黄色视频_久久久免费看_国产真人无码作爱视频免费
|
久久精品国产9久久综合_午夜一级片_99小视频_国产高清av在线播放_久久人久久_2021精品国产自在现线_亚洲精品伦理熟女国产一区二区_最新在线国产
|
久久不见久久见免费影院_日韩第一页_最新国产拍偷乱偷精品_久久激情五月丁香伊人_av网页在线播放_色丁香av_日日夜夜免费精品视频_亚洲乱码精品久久久久
|
成人久久18免费观看_色69av_激情欧美在线观看_国语自产偷拍精品视频偷_91插插影库_天天躁日日躁狠狠躁av麻豆男男_国产精品久久久久久网站_成人欧美一区
|