美国发现石墨烯优越的润滑和保护性能

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。- - 。 j 。 ； 薷刚石纳米粒 r周j电荷层的极化有关。

(科技部门户网站 )英科学 蔽明纳 多膜实现篙效气体 离英 剑桥大学的科学家最近发明 -种新的纳米多孔膜材料，叮以极大的提高膜的选择性 ， l 膜 的渗透性 比传 统的商业化 分离膜 高lo0到looof。研究人 贝表示 ，如果能制备成商业化组件 ，将有 变 膜分离技术。相关研究5月28I1 线发表 《自然-通讯》杂志。

膜 分离技 术是2l十廿纪 的前沿 技术 ，在 能源、化 l 、行油、人然气、冶金、环保、水处理、食品、医药、牛物工程等诸多领域已经 得较大规模地 盛和应用 ，产 了巨大的经 济和社会效益 ， 二五 ”末 中国的膜产业将 达剑于亿级 模 。气体膜分 离技 术根据 不 气 体分子渗透性 的不 同，可 以实现 低能耗的选择性分 离 ， 经广泛应 川于空气分离、 气 lI收和 净化 ，天然气净化 、石油裂解气 气网收，烯烃和烷烃分离等方面。传统 已商业化 的气 体分离膜材料 ，渗透 性和选择 性 f 制 ，亟需丌发新 型高性 能膜分离料 。

微孔仃机 聚合 物足近年来新研 发的纳米多孔材料，在气体存储、吸附、分离和催化等应川领域极具潜 ，其中自具微孔聚合物(Polymers of Intrinsic Microporosity，PIMs)司以用常 的有机 溶剂溶解 ，容 易加工处理成任 意形状 ，具 有广 阔的应用前 景。 该类 聚合物具仃刚性而 R 1的 团结构，可以避免高分 链 紧密堆 积 ，从而 形成人 量相通 的微孔(小 J 2纳米)和超微孔 (小 lfl纳米)。理想 的分离膜就像筛 予 样，小的气体分子可以快速 滤过 ，人 的分子被截 留，微孔有机 聚合物的孔 分布较宽，气体分离的选择性受到限制 。桥 人学 的研 究 队采用 臼具微孔有机聚合物，制备成薄膜，通过紫外光辐照，引发膜农 嘶的聚合物 氧化 ，促使链 紧密排 列 ，孔径 变窄 。研究人 测试 了该合成膜 对于氯气， 瓶化碳，氧气，氮气和甲烷等工业气体 的分 离特性 ，膜 的选 择性接近或 高于传统的气体分 离膜材料 ， 而膜 的渗透性 比rj前工业用膜材料高looJ]l000倍。

论文的第-作者，剑桥大学卡文迪许实验室 的 家公派博 士牛宋启磊表示，他们 的方法非 常简 ，从反应 程学的角度，通过改变光 化学反应 条件 ，伍分子尺度 洲控膜 内微 孔 的 人小 和 分 布 ，从 f 提 高膜 的分 离性能。通 过小论文的研 究 ，对材料的物理化学特性有了更深入的理解，何望开发Ij更好的膜材料和技 术应 Hj。针埘 1 围 以煤燃烧 发 电为 的 情 ，膜 分离技术有着特 别霞要的应前 景， 比如用于火规模 气分离制氧实现煤 的富氧清 洁燃烧 ，以及燃 煤 电站煳 气二氧化碳分离捕集等过程。这些新的膜材料和技术在 国 内的推广 应用 ，将为 国内的经济发展和环境保护作出 -定贞献。

该研 究冈队的领 导抒 ，剑桥火学研究员Easan Sivaniah农示 ，我们还在 大力研 发新型膜材 料和 拓展新型膜的应用领域 ，J1 将新犁纳米 多孔膜应 用到水处理 、海水淡化 、牛物液 体燃 料及生物油纰分分离 、 1新能源 储存技术等领域 。

(中国创新网 )l鬟留发现 墨瞒优越昀 和僳护 键 I近 LJ， 美 国 阿 贞 团 家 实 验 室 科 学 家Anirudha SumantNAli Erdemir领导的研究小组发现 ，在 钢材的接触表而 吸附 . 层 墨烯将大幅减小其摩擦系数和磨损牢，并能有效防 止其 锈 ，堪 称 神 奇 。这 -J 序 成本 很低、操作简单，只需把含有少量 烯的溶液滴到两 个接触面之 间即可 。随着接触面之问 的相对运 动 ，石墨烯 会均 匀并H牢牢地 附着在整个接触表面。

长期 以来，工业 I：用 的润滑 剂 要有两种：油质润滑剂和固体润滑剂，它们都有成本高 、使 用条件较苛刻 、更换麻烦 、产生废物污染环境等问题。石 烯润滑剂将 -举解决这些 问题 。研究小组估 计，如石器烯润滑剂得到 泛应用，仪节能 项就能每年为美国挽回24.6亿度 电能的损失。