氧化石墨烯等二維材料的納米孔膜因其獨特的分子篩分性能和操作簡單，在揮發性有機化合物(VOCs)和H2吸附方面引起了廣泛關注。然而，石墨烯薄片的團聚和低效率仍然具有挑戰性。因此，斯坦福大學崔屹教授等人設計了分層納米多孔膜(HNMs)，這是一種由碳球和氧化石墨烯組成的納米復合材料。分級碳球的制備遵循默里定律，使用化學活化結合微波加熱，起到間隔和吸附劑的作用。分級碳球防止了氧化石墨烯的團聚，氧化石墨烯薄片物理分散，保證了結構的穩定性。所得HNMs中含有以超微孔和介孔組合為主的微孔，在200 ppmv條件下，VOCs/H2的吸附量分別達到235和352 mg/g，3.3重量% (77 K和1.2 bar)。該工作極大地擴展了HNMs在環境和能源領域的應用潛力。相關研究以“Designing hierarchical nanoporous membranes for highly efficient gas adsorption and storage”為題目，發表在Science Advances上。DOI: 10.1126/sciadv.abb0694
圖GO膜、碳球膜和HNMs膜的示意圖比較
