Из графена сделают мембраны

Пора в графене (вверху, белые пятна - загрязнитель) и мембрана на подложке (внизу). Фото Juan-Carlos Idrobo/MIT

Инженеры Массачусетского технологического института показали, что полученный методом конденсации из пара графен может быть использован в качестве химически-селективной мембраны. Работа ученых опубликована в журнале ACS Nano, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте института.

Исследователи получали пластины графена при помощи конденсации атомов углерода из пара. В ходе анализа материала ученые обнаружили, что получаемый таким образом графен имеет множество дефектов - пор, которые пропускают низкомолекулярные вещества. Диаметр пор составлял от одного до 15 нанометров - достаточно, чтобы пропускать ионы солей и многие органические вещества, но слишком мало для типичных полимеров или вирусов.

Авторы обратили внимание на то, что образующиеся дефекты могут быть не недостатком метода производства, а его достоинством: полученный таким образом графен может пригодиться при производстве фильтров. Такому применению способствует его очень высокая механическая прочность и рекордная непроницаемость вне пор.

Ученые создали прототип мембраны, наложив слой графена площадью в 2,5 сантиметра на поликарботантую подложку, а затем измерили проницаемость полученного фильтра для разных веществ. По словам разработчиков, полученный материал может пригодится при производстве датчиков концентрации различных веществ. Для этого нужно будет химически модифицировать поры, чтобы придать им свойства различной химической селективности.

Ранее результаты компьютерного моделирования показали, что мембраны для обессоливания, изготовленные из графена, должны быть гораздо эффективнее, чем их традиционные аналоги.