（文章來源：科技報告與資訊）

新南威爾士大學（UNSW）的研究人員制作出了一種新型低成本石墨烯基膜，可以選擇性地調整以分離不同的氣體，石墨烯基膜是一種用于工業(yè)領域氣體或液體分離的過濾器。

由Rakesh Joshi博士領導的研究團隊希望，能夠使用這種過濾器來分離和捕獲被視為廢物的氣體，從而改善我們利用廢氣資源的方式。該論文本月發(fā)表在《Advanced Materials》上，介紹了該過濾器實驗室中的發(fā)現(xiàn)和制作過程。研究人員希望進一步開發(fā)該過濾器，以使其可用于工業(yè)。團隊還研究了與現(xiàn)有主流過濾器不同的含鐵氧化石墨烯過濾器。

首席研究員Rakesh Joshi博士說：“石墨烯是一種以蜂窩狀形式形成的碳原子薄片，被認為是一種比鋼強度還高的神奇材料。在這項工作中，我們利用膜的超薄特性將鐵摻入氧化石墨烯過濾器中。我們發(fā)現(xiàn)這樣做可以增強氧化石墨烯的氣體傳輸能力。事實證明，向氧化石墨烯膜中添加鐵（這就是我們所說的過渡金屬）可以比其他類型的過濾器更有效地分離出不同的氣體。特別是，這種材料非常擅長提高滲透率，即氣體分子通過過濾器的傳輸速度和選擇性，這代表了在運輸過程中從混合物中分離出氣體的效率。新型過濾器在選擇性方面性能是非常突出的。”

研究人員說，本文所述的過濾器還能夠選擇性地從氮氣中分離二氧化碳，實現(xiàn)有價值資源的回收。

文章的第一作者Xioheng Jin說：“高純度的氮廣泛用于材料加工（例如，半導體制造）以及電子、合成和醫(yī)療行業(yè)。二氧化碳是氣體產品中最常規(guī)的雜質之一。目前大多數(shù)去除CO 2的方法會產生有害化學物質，從氮氣中分離CO 2具有重要的工業(yè)價值，特別是對于溫室氣體的排放，例如電廠產生的燃燒廢氣，使用現(xiàn)有技術一直是一個挑戰(zhàn)?！?/p>

鑒于良好的實驗結果，研究人員希望將新型過濾器應用于二氧化碳與氮氣和其他氣體的分離，并幫助他們開發(fā)出將此類新型過濾器用于各種應用的新型工業(yè)解決方案。

該論文的合著者Tobias Foller表示：“這一發(fā)現(xiàn)為基于石墨烯的材料在氣體凈化行業(yè)中的應用提供了新的機會。我們認為該過濾器可以應用于天然氣分離行業(yè)?！痹搱F隊目前正在用其他類型的金屬測試相同的原理。Xioheng Jin說：“所有其他尚未研究的過渡金屬都有很大的可能性，可以植入石墨烯基結構中并提供優(yōu)良的氣體分離性能?！?/p>

在2018年，Joshi博士的團隊還成功展示了一種基于石墨烯的實驗室規(guī)模的過濾器，該過濾器可以去除常規(guī)飲用水處理過程中留下的超過99％的普遍存在的天然有機物。
（責任編輯：fqj）