邵姣婧教授课题组在国际知名期刊上发表论文:基于柔性蒙脱土薄膜的二维纳米通道阵列
发布时间: 2019-01-16 浏览次数: 13

 

第一作者:刘美丽通讯作者:邵姣婧论文doi:10.1021/acsami.8b17719

近年来,材料学领域对于二维材料的研究达到了前所未有的热度和高度。基于新颖的物理化学性质和广阔的应用前景,人们对二维纳米材料的探索已经涉及到材料学领域的各个方面。纳米级通道因具有其特殊的功能,成为了纳米材料领域研究的热点。

近期,贵州大学材料与冶金学院材料物理系邵姣婧教授课题组在国际期刊《ACS Applied MaterialsInterfaces》(一区,IF8.097)发表了一篇基于柔性蒙脱土薄膜的纳米通道方面的最新成果,第一作者为我院2017级硕士研究生刘美丽,第二作者为2018届本科生黄梦。文章报道了一种由蒙脱土(MMT)二维纳米片层通过层层自组装构建的纳流体通道。基于天然MMT具有超强的吸水性和耐高温性能,将层状粘土材料MMT通过液相剥离得到具有极大高宽比的二维纳米MMT单片层,并用简单的真空抽滤法将这些二维纳米片层堆叠形成具有均匀层间距的柔性MMT薄膜,将这些均匀层间距的层间空间作为离子运输通道,以其构建二维纳流体通道,研究质子在该通道中的离子迁移率与电导率、整流效应,以及该通道的高温稳定性。研究结果显示,用此方法构建的MMT薄膜具有良好的离子传输性能以及整流效应,且在400℃高温处理后,该薄膜的离子传输性能仍然存在。总体而言,基于MMT薄膜的纳米通道阵列显示出许多优点,例如高效率,低成本,高度可控的通道尺寸,耐高温、可大规模制备等,因此在膜分离,水处理,仿生操作等方面显示出巨大潜力。

1. MMT薄膜的形貌和结构表征。(a)MMT薄膜的照片以及(b)SEM截面图。

2. 二维纳米通道的离子电导性能研究。(a, b)纳流体装置的示意图以及实物图,(c)I-V曲线(d)离子电导与电解液浓度关系曲线

3. (a)具有不对称体电解质浓度(上)和不对称几何形状(下)示意图和(b, c)其相应的I-V曲线。(d)不同电解质浓度下整流因子和所施加电压的关系

文献链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b17719