Fabrication of Stable and Flexible Nanocomposite Membranes Comprised of Cellulose Nanofibers and Graphene Oxide for Nanofluidic Ion Transport

石墨烯 材料科学 纳米技术 纳米纤维 电解质 纳米复合材料 氧化物 质子输运 离子键合 静电纺丝 化学工程 离子运输机 离子 化学 电极 复合材料 聚合物 有机化学 生物化学 物理化学 工程类 冶金
作者
Changshun Wang,Changzong Miao,Xingzhong Zhu,Xiaoqin Feng,Chengchao Hu,Denghu Wei,Yan Zhu,Caixia Kan,Daning Shi,Shunsheng Chen
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:2 (7): 4193-4202 被引量:29
标识
DOI:10.1021/acsanm.9b00652
摘要

Two-dimensional membranes with nanofluidic channels and a high chemical stability are strongly needed in many practical applications. We present a facile vacuum filtration method to fabricate a lamellar hybrid microstructure with cellulose nanofibers and graphene oxide sheets. The flexible and free-standing composite membrane obtained has uniformly distributed interstitial voids that provide nanofluidic channels for ion transport. The systematic measurement of the ionic currents through the nanofluidic channels with various electrolytes at different concentrations establish the surface-charge-governed ion-transport behavior. The ionic conductivity through the nanofluidic channels at lower concentrations (≤10–4 M) can be enhanced by several orders of magnitude and appears to be independent of the concentration of the bulk electrolytes because of the successful hybridization of the negatively charged and permselective nanochannels. The resulting devices have an excellent chemical stability and maintain a stable ionic conductivity even after immersion in basic or acidic solutions at high concentrations (1 M) for half a month. Moreover, the activation energy and proton mobility provide additional confirmations that the hybrid nanofluidic channels lower the energy barrier for ion transport. The excellent performance of the membrane makes it an outstanding candidate for stable and flexible nanofluidic devices as well as other potential applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lllth完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
May应助学术智子采纳,获得50
1秒前
leooooo完成签到,获得积分10
2秒前
林夕水函完成签到,获得积分10
3秒前
菠菜发布了新的文献求助10
3秒前
CodeCraft应助浅呀呀呀采纳,获得10
3秒前
3秒前
oou完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
舒适的涑发布了新的文献求助10
3秒前
美丽的凌蝶完成签到,获得积分10
4秒前
姜彦乔发布了新的文献求助30
4秒前
核桃发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
麦克尔发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
Marts发布了新的文献求助10
6秒前
CJ发布了新的文献求助10
6秒前
安可完成签到 ,获得积分10
6秒前
spirit发布了新的文献求助10
8秒前
tRNA完成签到,获得积分10
8秒前
2042193875发布了新的文献求助10
8秒前
陈柚瑾完成签到,获得积分10
8秒前
龙昌艳关注了科研通微信公众号
9秒前
10秒前
认真映寒完成签到,获得积分20
10秒前
还在路上完成签到,获得积分20
11秒前
小张在进步给小张在进步的求助进行了留言
11秒前
犹豫的晓兰完成签到,获得积分10
11秒前
小杭76应助Rex采纳,获得10
12秒前
13秒前
顾矜应助yongziwu采纳,获得10
13秒前
Marts完成签到,获得积分10
13秒前
ASHhan111完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Hello应助3羟酪胺采纳,获得10
14秒前
西瓜汽水完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5317139
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4459587
关于积分的说明 13875850
捐赠科研通 4349563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2388945
邀请新用户注册赠送积分活动 1383134
关于科研通互助平台的介绍 1352384