报告题目：氧化石墨烯膜渗透性能研究

 报告人:                 魏宁 副教授

西北农林科技大学 水利与建筑工程学院

时间：2014年12月26日(周四)  14: 30       

地点：中国科学院力学研究所主楼344会议室

报告摘要：

由于氧化石墨烯膜独特的渗透过滤性引起广泛关注。例如，氧化石墨烯薄膜表现出独特的隔气透水性。氧化石墨烯膜几乎可以完全阻挡气体，有机液体的通过，然而水却可以无阻碍的通过氧化石墨烯膜（通过率是氦气的1010倍）。为了解释这一现象（隔气透水），我们通过分子模拟和理论分析研究了水在氧化石墨烯膜间的渗透行为。在这里，我们考虑了氧化石墨烯面内由非氧化区域组成的纳米水通道（~1-2纳米）和由褶皱等微结构引起的较大水通道（~2-5纳米），以及由缺陷、孔洞构成的层间水通道三种情况。我们发现虽然纯石墨烯组成的水通道由于具有较小的摩擦系数，导致在固液面有较大的滑移长度，可实现很高的流动增强。但是这种超快流动由于氧化石墨烯表面含氧基团的存在引起的钉扎效应因而破坏。我们研究结果显示，层间褶皱和缺陷对于氧化石墨烯膜间的渗透的贡献较大。这些结论理解基于石墨烯材料的分离过滤机制及其优化设计有重要意义。