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通过亚纳米直径垂直排列的碳纳米管膜进行快速水传输
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2023-06-05 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00797 Da-Chi Yang 1 , Richard J Castellano 2 , Ricardo Prada Silvy 2 , Sathish K Lageshetty 2 , Robert F Praino 2 , Francesco Fornasiero 3 , Jerry W Shan 1
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2023-06-05 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00797 Da-Chi Yang 1 , Richard J Castellano 2 , Ricardo Prada Silvy 2 , Sathish K Lageshetty 2 , Robert F Praino 2 , Francesco Fornasiero 3 , Jerry W Shan 1
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小直径碳纳米管 (CNT) 具有出色的质量传输特性，尤其是增强的水流。在这里，我们报告了水通过具有垂直取向的亚纳米 (0.8 nm) CNT 孔的第一个宏观膜的传输，该膜是通过一种可扩展的、基于溶液的方法与大量生长的单壁 CNT (SWCNT) 的电场排列制成的。在等离子蚀刻开孔后，垂直排列的碳纳米管成为液态水传输的主要途径。CNT 膜显示出快速的压力驱动水传输，高达 10 5- 与无滑移 Hagen-Poiseuille 流相比的倍数增强。比较 0.8 和 3 nm 的 CNT，我们发现流体动力学滑移长度随着纳米管直径的减小而增加，对于较小直径的 CNT 达到 8.5 μm。结果表明，小直径 CNT 中压力驱动的水传输越来越受入口阻力的支配，因此变得与纳米管长度无关。包含垂直排列的亚纳米 CNT 孔的可扩展制造膜可用于水过滤、海水淡化和能量收集。
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更新日期：2023-06-05
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