“西安建大实现对新型二维纳米Ti3C2Tx材料膜内尺寸艾米级之内精确控制”

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科技日报记者史俊斌通讯员马长蕾

记者16日从西安建筑科技大学获悉，该校环境与市政工程学院、陕西省膜分离技术研究院教授王磊团队在由二维纳米材料构建具有高效离子筛分性能的薄膜方面取得了重要进展，其相关研究成果为:“具有稳定通道的二维ti3c2tx-海藻酸层状膜的离子筛分特征研究。

近年来，随着石墨烯的发现，各类二维材料已经在许多重要的应用行业显示出了很大的潜力。 利用二维纳米材料制造分离膜已成为膜分离技术行业目前的前沿课题。 与以前传输的高分子膜相比，二维层状薄膜可以突破以前传输的膜分离过程中渗透性和选择性之间这种上升的矛盾关系，对不同尺寸的量级物质实现更准确、快速的筛分和传输。 但是，目前二维薄膜在水中的结构不稳定，因此在艾米级的离子分离效果远远低于理论预测值。

西安建大王磊教授团队选择新的二维纳米ti3c2tx材料作为分离薄膜的构建单位，在相邻的纳米片之间导入海藻酸凝胶形成支柱结构，成功地将膜内纳米通道的尺寸控制在艾米级内。 其膜内许多稳定的二维局域通道对离子在其中的传输表现出了良好的分级效果。 通过控制纳米通道的表面电位，可以分别实现水环境中不同价态的阳离子、阴离子的分离功能。 在与商用高分子膜的应对上，本研究的ti3c2tx薄膜得到了众多应用，一直以来显示出取代高分子纳滤膜、离子交换膜等的潜力，对能源、资源、环境相关行业具有重要作用。