19章 、海水淡化(2/4)
对于第一个难题，碳纳米管具🖩🕏🈤有优异的机械性能，并且与石墨烯的结构类似，两者之间可以通过π-π键和范德华力相互作🎪用。
由碳纳米管搭接形成的碳纳米管薄膜是一种多孔的网络结构（平均孔径300纳米）的薄膜，不仅可以与石墨烯的结构完美匹配，也不会影响🍙🈡⛠水渗透率。
因此，因此国内的研究机构想到将纳米孔石墨烯与碳纳米管结合来弥补前者🆁的缺陷。
他们先在铜箔上生长出一层单层石墨烯，再在上面的一些区域覆盖相互连通的碳🐁纳米管网络，将铜箔溶蚀掉之后就得到了一张碳纳米管支撑的石墨烯薄膜。
为取得高密度均一孔径分布的亚纳米孔，他们在石墨烯🌨🁩表面生长了一层均一孔径分布的介孔氧化硅（平🂲均孔径2纳米）作为掩模😐🀡板，用氧等离子体刻蚀去掉介孔氧化硅孔径内的石墨烯。
氧等离子体🄎🟦刻蚀🗍🚓时间越长，刻蚀掉的石墨烯越多，石墨烯的孔径也就越大。
这样就可以通过调控🎆🎹氧等离子体刻蚀的时间来调控石墨烯纳米筛的孔径。当🆁刻蚀时间控制在10秒时，孔径为0.63纳米，可以有效允许直径0.32纳🅛米的水分子通过并阻挡直径0.7纳米的盐离子。
这种薄膜可以不经聚合物支撑悬空、弯曲、拉张而不产生明👼🎍🏱显🜹裂缝。🐵
测试和计算结果显示，新的薄膜能承受380.6mpa应力，杨氏模量达到9.7gpa，这3倍于碳纳👩🚬米管薄膜，🏄🗥相当于纳米孔石墨烯薄🍙🈡⛠膜2.4倍的拉伸刚度和10000倍的弯曲刚度。
于是，他们做出了🚤🕚一张又大又强韧的石🞣🕽墨🚓烯介孔薄膜。
那么它的过滤性能又如何呢？
在10秒之内，刻蚀的🁶石墨烯纳米筛/碳纳米管薄膜渗透率可以达到20.6升每平米每小时每大气压。
24小时🃥🙵渗透之🗍🚓后盐离子截留率大于97🚓%。
相对商用的三乙酸纤维素淡化膜，新型石墨烯纳米筛/碳纳米管薄膜🐵的水渗透率提高了🙨🌶100倍，抗污染能力更🀺🁸强。
而且由于不受🕠内部浓差极化效应制约，薄膜在高浓度盐环境下仍然可以保持较高的水渗透率。
国内研究机构制成的新型石墨烯纳米筛/碳纳米管薄膜🌨🁩不需要聚合物支撑就结实耐用，并兼具多种渗透效率优点。
当然这种海水淡化技术，也不是没有问题的，那就是难以量产，☐⚌🏻若解决量产问题，就可以大规模应用。
由碳纳米管搭接形成的碳纳米管薄膜是一种多孔的网络结构（平均孔径300纳米）的薄膜，不仅可以与石墨烯的结构完美匹配，也不会影响🍙🈡⛠水渗透率。
因此，因此国内的研究机构想到将纳米孔石墨烯与碳纳米管结合来弥补前者🆁的缺陷。
他们先在铜箔上生长出一层单层石墨烯，再在上面的一些区域覆盖相互连通的碳🐁纳米管网络，将铜箔溶蚀掉之后就得到了一张碳纳米管支撑的石墨烯薄膜。
为取得高密度均一孔径分布的亚纳米孔，他们在石墨烯🌨🁩表面生长了一层均一孔径分布的介孔氧化硅（平🂲均孔径2纳米）作为掩模😐🀡板，用氧等离子体刻蚀去掉介孔氧化硅孔径内的石墨烯。
氧等离子体🄎🟦刻蚀🗍🚓时间越长，刻蚀掉的石墨烯越多，石墨烯的孔径也就越大。
这样就可以通过调控🎆🎹氧等离子体刻蚀的时间来调控石墨烯纳米筛的孔径。当🆁刻蚀时间控制在10秒时，孔径为0.63纳米，可以有效允许直径0.32纳🅛米的水分子通过并阻挡直径0.7纳米的盐离子。
这种薄膜可以不经聚合物支撑悬空、弯曲、拉张而不产生明👼🎍🏱显🜹裂缝。🐵
测试和计算结果显示，新的薄膜能承受380.6mpa应力，杨氏模量达到9.7gpa，这3倍于碳纳👩🚬米管薄膜，🏄🗥相当于纳米孔石墨烯薄🍙🈡⛠膜2.4倍的拉伸刚度和10000倍的弯曲刚度。
于是，他们做出了🚤🕚一张又大又强韧的石🞣🕽墨🚓烯介孔薄膜。
那么它的过滤性能又如何呢？
在10秒之内，刻蚀的🁶石墨烯纳米筛/碳纳米管薄膜渗透率可以达到20.6升每平米每小时每大气压。
24小时🃥🙵渗透之🗍🚓后盐离子截留率大于97🚓%。
相对商用的三乙酸纤维素淡化膜，新型石墨烯纳米筛/碳纳米管薄膜🐵的水渗透率提高了🙨🌶100倍，抗污染能力更🀺🁸强。
而且由于不受🕠内部浓差极化效应制约，薄膜在高浓度盐环境下仍然可以保持较高的水渗透率。
国内研究机构制成的新型石墨烯纳米筛/碳纳米管薄膜🌨🁩不需要聚合物支撑就结实耐用，并兼具多种渗透效率优点。
当然这种海水淡化技术，也不是没有问题的，那就是难以量产，☐⚌🏻若解决量产问题，就可以大规模应用。