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:
国产精品一级无码视频播放_成年人黄色录像_天堂网www天堂网最新版_久久久中_www.7788久久久久久久久_国产精品久久久久久久9999_99在线播放视频_99热最新网站地址
|
国产日韩欧美在线精品首页_亚洲偷精品国产五月丁香麻豆_娇小1213╳yⅹ╳毛片_日本高清www视频在线观看_欧美在线观看你懂的_国产精品久久久久久人妻_久久久精品免费看_久久人人妻人人做人人爱
|
午夜dj免费视频在线观看_日韩在线观看视频免费_神马久久春色视频_国产精华7777777_亚洲一区影院_九九久久网_国产日韩一区二区在线_国产精品亚欧美一区二区
|
手机看片一级片_人人妻人人爽人人澡人人_亚洲成AV人片在一线观看_在线精品自偷自拍无码_中文字幕一区二区三区在线播放_日本中文字幕视频一区_国产不卡精品_99精品久久久久久久另类
|
亚洲精品hd_亚洲天堂伊人网_免费观看一区二区三区毛片软件_成年人黄色片_中国特黄视频_五月久久久综合一区二区人妻_日韩综合_日本超碰在线观看
|
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
|
美女总裁的贴身保镖短剧_在线日韩在线_1区2区在线_永久免费高清av_seseavlu视频在线_另类国产_国产一区美女视频_老司机精品福利视频
|
奇米在线免费视频_日日草影院_日日噜噜夜夜狠狠va视频v_av在线免费观看不卡_一本加勒比HEZYO无码资源网_蜜桃视频在线观看www_午夜综合_国产情侣自拍小视频
|
日本黄色不卡视频_日韩国产综合_成人精品免费视频在线观看_日本视频a_国产麻豆视频_男人激烈吮乳吃奶动态图_99久久国语对白精品露脸_欧美1区2区3区4区
|
搞笑一家人韩剧韩语在线看_中文字幕mv在线观看_蜜桃视频在线播放_懂色av一区二区夜夜嗨_夜夜夜网站_欧美性群另类交_久久免费视频网站_亚洲欧美日韩国产精品专区
|
成年人色网站_91精品久久久久久久久99绯色_国产日韩精品在线播放_国产日产精品久久久久兰花_日本成人福利视频_99国内精品久久久久影院_一个人看的ww在线视频_在线观看免费a∨网站
|
欧美日韩国产综合在线_日本黄色高清_女人被男人躁得好爽免费视频_AV无码久久久久不卡免费网站_亚洲欧洲免费无码_在线播放免费视频播放_日韩国产精品一区二区三区_久久久久免费毛A片免费一瓶梅
|
精品午夜久久_色惰日本视频网站_夜色综合网_亚洲中文有码字幕青青_98成人网_亚洲精选av_国产一区影视_免费观看电视在线高清视频大全
|
午夜影院在线看_久久久久久一区二区三区_乱视频一区_亚洲第一色网站_国产91成人在在线播放_午夜影院在线视频_九九午夜_久久免视频
|
超薄丝袜足J好爽在线观看_欧美成人一区亚洲一区_亚洲AV高清一区二区三区尤物_天堂一区二区mv在线观看_麻豆视传媒官网免费观看_日韩欧美视频免费_1024国产在线在线视频_AV无码中文字幕不卡一区二区三区
|
黄色片特级片_亚洲性激情_在线一区二区三区四区_成人看片黄a在线观看_我的逼好痒_av软件大全_国产免费福利在线观看_粉嫩极品国产在线观看
|
国产视频h_国产日韩视频_日日插天天操_成人宗合_日韩国产一区二区三区四区五区_亚洲AV永久无码精品桃花岛知道_www.日本在线_淫视频网站
|
综合网日日天干夜夜久久_成人激情开心_色婷婷六月亚洲综合香蕉_爆乳邻居肉欲中文字幕_ye321夜色资源网_你懂得视频在线_真实单亲乱L仑对白视频_亚洲国产精品人人做人人爱
|
国产精品国产三级国产普通话a_成年女人毛片免费视频_国产精华xxx_欧美精品网站_视频在线免费_少妇性按摩无码中文a片_日本精品一二三区_中文字幕免费一区
|
狂躁美女bbbbbb视频_免费两性的视频网站_在线色_国产jjzz_久久久久久久久久久久网站_日日做夜夜爽毛片麻豆_久久少妇视频_91在线国产最新地址
|
姑娘第四集免费看视频_久久久香蕉_www日本在线观看_国产精品人人爽人人爽av_亚洲国产综合在线看不卡_亚洲欧美国产日韩一区夜色_国产视频网站在线观看_亚洲区和欧洲区五六区
|
国产在线伊人_亚洲一页_人妻丰满被色诱中文字幕_久久久亚洲欧洲日产国码αv_日韩丰满少妇无吗视频激情内射_亚洲午夜色情天天久久_黄色一级无码毛片高清视频_久久精品日产第一区二区三区使用方法
|
国产精品久久久久久久久久辛辛_日本丰满熟妇乱子伦_亚洲欧美精品综合在线观看_国产无av码在线观看_青苹果乐园1080免费_色偷偷尼玛图亚洲综合_欧美一区二区视频网站_成人做爰999
|
边啃奶边躁狠狠躁a片动图_懂色av一区二区_黄色片小视频_亚洲性无码AV在线观看_欧美成在线观看_乱人伦精品视频在线观看_无码人妻一区二区三区免_久久r精品
|
天天噜日日噜狠狠噜免费_免费看成人AA片无码视频_国产第二十页_日韩欧美一级在线_日本a一级在线免费播放_欧美久久精品一级黑人c片_诱惑网综合_骚av在线
|
高清精品一区二区三区_欧美一级做a爰片久久高潮_欧美成人视_亚洲同性同志一二三专区_人与野鲁交xxxⅹ网站_国产成人精品福利一区二区_最新日本中文字幕在线观看_国产精品综合不卡av 亚洲九九精品_国产不卡视频一区二区三区_久操视频免费看_热99久久精品_婷婷久久精品一区二区_日本免费人成在线观看_xxxx免费_国产成人一区二区三区在线视频
|
亚洲日韩国产成网在线观看_69久久久_伊人久久精品无码麻豆一区_亚洲欧美日韩在线观看a三区_日本网站在线_av在线免费观看国产_最近免费中文字幕大全高清MV_性欧美长视频免费观看不卡
|
女人高潮抽搐潮喷www软件_中国护士xxxxhd少妇_久草视频在线免费播放_好爽别插了无码视频_亚洲视频在线观看视频_国产chinesehdxxxx老太婆_欧美日韩国产成人_国产大片在线观看
|
xxxx漂亮少妇hdxxxx_久久香蕉国产线看观看手机_青青草手机在线观看_人妻激情另类乱人伦人妻_狠狠色狠狠色88综合日日91_有码在线_日韩av综合_好爽好痛好湿好硬视频免费
|
大雞巴亂倫有声小说_ZZIJZZIJ亚洲日本少妇_mm1313亚洲国产精品一区_97成人精品视频在线观看_在线视频毛片_国产精品精品自在线拍互動交流_黄色大片日本免费大片_久久久无码精品无码国产人妻丝瓜
|
365看片在线成人_国产成人综合亚洲精品_一区视频在线播放_男女又爽又黄激情免费视频大_超级碰人人超碰超国产_后入到高潮免费观看_亚洲啪AV永久无码精品放毛片_操久久久
|
一本二卡三卡四卡乱码娱乐网_亚洲av无码成人影院一区_在线观看成人一区_海角国产精品_欧美成人vps_精品视频在线观自拍自拍_亚洲视频网址_超碰caoporen国产
|
欧美性猛交xxxx乱_黄页av_91嫩草在线_91官网视频_日本中文字幕有码在线视频_国产免费无码_亚洲国产成人丁香五月激情_边做边对白在线播放边做
|
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
|
欧乱色国产精品兔费视频_看黄网站在线观看_日日干夜夜操s8_一区二区三区偷拍_九九久久自然熟的香蕉图片_久久精品亚洲精品无码白云TV_亚洲成aⅴ人片久青草影院按摩_久久机这里只有精品
|
中文人字幕第三页_无码纯肉视频在线观看_99re国产在线播放_日本欧美高清全视频_日韩七区_亚洲第一最快AV网站_中日韩欧美风情视频_欧美成人一区二
|
色噜噜久久综合伊人一本_伊人久久丁香色婷婷啪啪_久久狠狠爱亚洲综合影院_日韩一级免费观看_日本内射FREERAPE视频_国产欧美一区二区精品秋霞影院_亚洲一区国产二区_中文字幕一二三综合a
|
亚洲AV午夜福利精品一区二区_亚洲精品一区二区国产精华液_国产91在_亚洲精品在线观看一区二区_99久久99热这里只有精品_91久久久久久久久久久久久_哪里可以看免费的av_日韩有码第一页
|
亚洲aⅴ无码专区在线观看_精品福利网站_午夜影院c绿象_中文字幕十区_久久综合日本_久久网站免费视频_国产免费一区视频_欧美成年人视频
|
丁香花开心四播房麻豆_婷婷综合久久狠狠色_日韩一级免费一区_天干天干天啪啪夜爽爽色_国产欧美欧美成人亚洲欧美激情_日韩成年人视频在线_亚洲视频日韩_免费A级毛片无码A∨蜜芽按摩
|
国产会所在线观看_日韩国产免费观看_亚洲精品日本_久久99精品久久久久久蜜芽_精品视频在线免费播放_国产精品福利在线观看网址_欧美日一级_久久综合精品国产一区二区三区无码
|