Molecular size-dependent subcontinuum solvent permeation and ultrafast nanofiltration across nanoporous graphene membranes

纳米孔 纳滤 石墨烯 溶剂 渗透 材料科学 超短脉冲 化学工程 纳米技术 化学 有机化学 物理 光学 生物化学 工程类 激光器
作者
Chi Cheng,Sathvik Ajay Iyengar,Rohit Karnik
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:16 (9): 989-995 被引量:152
标识
DOI:10.1038/s41565-021-00933-0
摘要

Selective solvent and solute transport across nanopores is fundamental to membrane separations, yet it remains poorly understood, especially for non-aqueous systems. Here, we design a chemically robust nanoporous graphene membrane and study molecular transport in various organic liquids under subnanometre confinement. We show that the nature of the solvent can modulate solute diffusion across graphene nanopores, and that breakdown of continuum flow occurs when pore size approaches the solvent's smallest molecular cross-section. By holistically engineering membrane support, modelling pore creation and defect management, high rejection and ultrafast organic solvent nanofiltration of dye molecules and separation of hexane isomers are achieved. The membranes exhibit stable fluxes across a range of solvents, consistent with flow across rigid pores whose size is independent of the solvent. These results demonstrate that nanoporous graphene is a rich materials system for controlling subcontinuum flow that could enable new membranes for a range of challenging separation needs.
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
咪咪完成签到,获得积分10
刚刚
完美世界应助没有花活儿采纳,获得10
刚刚
迅速醉冬发布了新的文献求助10
1秒前
luquanji完成签到,获得积分10
1秒前
yuchangkun完成签到,获得积分10
2秒前
u深度发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
小王时完成签到,获得积分10
2秒前
朴实觅波发布了新的文献求助10
3秒前
bkagyin应助杰123采纳,获得10
3秒前
超级晓蓝发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
木易完成签到,获得积分10
4秒前
烟花应助Clarence采纳,获得10
4秒前
123455完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
淡抹青春完成签到,获得积分10
6秒前
ww发布了新的文献求助10
6秒前
KuchA完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
wang完成签到,获得积分10
7秒前
橙汁得配曼妥思完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
郭京京完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
在水一方应助淡然怀亦采纳,获得10
8秒前
SYLH应助像我这样的人采纳,获得100
8秒前
无花果应助yan123采纳,获得10
9秒前
152455发布了新的文献求助10
9秒前
漠尘完成签到,获得积分10
9秒前
情怀应助忧伤的梦菲采纳,获得30
9秒前
青易发布了新的文献求助10
10秒前
万能图书馆应助yuchangkun采纳,获得10
10秒前
heolmes完成签到,获得积分10
10秒前
Jasper应助theinu采纳,获得10
11秒前
答辩科学家完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
白辞完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
楠楠发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3953650
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3499409
关于积分的说明 11095552
捐赠科研通 3229987
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1785841
邀请新用户注册赠送积分活动 869592
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801479