中國(guó)粉體網(wǎng)訊  核孔膜因其孔徑分布均一、孔道高度平行且貫通、孔道尺寸和密度方便可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用于水處理、藥物篩分、分子檢測(cè)、納米材料制備等領(lǐng)域。然而，常規(guī)的化學(xué)蝕刻方法難以獲得具有較小孔徑(小于4納米)的核孔膜，使其在離子分離和精準(zhǔn)過(guò)濾方面受到嚴(yán)重限制。

中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所材料研究中心的科研人員采用重離子輻照技術(shù)，結(jié)合紫外光敏化和脈沖電場(chǎng)蝕刻，在PC膜中可控制備出平均孔徑小于2.4—9.7埃的亞納米孔道。研究表明，制備出的亞納米孔道具有良好的陽(yáng)離子選擇性，并且表現(xiàn)出電壓激活的離子非線(xiàn)性傳輸行為，該行為不同于傳統(tǒng)化學(xué)蝕刻核孔膜的歐姆型離子輸運(yùn)形式。在離子分離實(shí)驗(yàn)中，具有亞納米孔道的核孔膜表現(xiàn)出優(yōu)異的離子分離性能，其Li⁺：Mg²⁺：La³⁺分離率高達(dá)3230：85：1。利用該方法制備亞納米孔道分離膜，制備工藝簡(jiǎn)單可控，且具有良好的離子選擇性。該研究為限域傳質(zhì)分離膜的研究提供了新思路，并將進(jìn)一步推動(dòng)聚合物多孔膜在海水和鹽湖資源有效提取等方面的應(yīng)用。

相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Applied Materials&Interfaces上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目的支持。

(a)亞納米孔道制備流程圖;圖(b)亞納米多孔道電壓激活型I-V曲線(xiàn);圖(c)離子滲透率和選擇性與孔徑關(guān)系。

(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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