前沿：寧波材料對單層石墨烯聚合誘導(dǎo)單體滲透的研究進(jìn)展

前沿：寧波材料對單層石墨烯聚合誘導(dǎo)單體滲透的研究進(jìn)展


石墨烯是由單層平面碳原子經(jīng)sp2雜化緊密結(jié)合形成的二維原子晶體。它有望成為制備高滲透性、高選擇性滲透膜的理想材料。因此，研究有機(jī)分子通過石墨烯的行為具有重要的意義，盡管文獻(xiàn)中已有許多理論預(yù)測，但實(shí)際上有機(jī)分子通過石墨烯的實(shí)驗(yàn)證據(jù)卻很少，因?yàn)闆]有任何缺陷的石墨烯對所有原子和分子都是不可滲透的，因此，研究有機(jī)分子通過石墨烯的行為具有重要意義。ICH相當(dāng)于一個(gè)高勢壘的金鐘罩，理論上認(rèn)為氦分子即使在化學(xué)氣相沉積（CVD）石墨烯中也不能穿透。

最近，德國德累斯頓理工大學(xué)的雷納·喬丹教授和中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所的陳濤通過實(shí)驗(yàn)和理論預(yù)測提出了一個(gè)新的想法，即表面引發(fā)可控自由基聚合。離子可以誘導(dǎo)乙烯基單體以劍狀物的形式穿透單石墨層。共同體。2018，9，4051.在研究中，引發(fā)劑可以選擇性地與固體表面結(jié)合，驅(qū)動單體的運(yùn)動和隨后的補(bǔ)充，在單層CVD石墨烯分離引發(fā)劑和單體的條件下，證明了各種尺寸的乙烯基單體可以通過單層CVD石墨烯，并成功地初始化。在引發(fā)劑的驅(qū)動下進(jìn)行表面聚合，研究發(fā)現(xiàn)只有原子層厚度的石墨烯不能阻斷自由基引發(fā)劑與單體（和催化劑）之間的庫侖相互作用，從而實(shí)現(xiàn)了引發(fā)劑對石墨烯另一端單體的驅(qū)動和遷移，同時(shí)可控自由基聚合使單體以穩(wěn)定的速率連續(xù)地輸送到石墨烯的另一端，在石墨烯覆蓋的表面上可以得到聚合物分子刷（如圖所示），最后通過研究石墨烯涂層聚合物刷的厚度和形態(tài)，研究各種單體的行為和速率。通過單層石墨烯可以計(jì)算。

結(jié)果表明，在可控自由基聚合的驅(qū)動下，各種尺寸的中性單體均能成功地通過帶有缺陷點(diǎn)的CVD石墨烯，并且由于單體的通過，CVD石墨烯的天然缺陷大大增加。然而，由于電荷的相互作用，正、負(fù)電荷單體在通過石墨烯時(shí)被嚴(yán)重阻塞，速度相當(dāng)慢，有趣的是，當(dāng)使用微圖案化引發(fā)劑陣列時(shí)，負(fù)離子單體在被誘導(dǎo)穿透時(shí)，可以選擇性地將石墨烯切割成各種預(yù)定尺寸的微圖案化。通過對分子施加外力，有機(jī)分子如分子量較大的聚合物單體可以通過單層CVD石墨烯，分子電荷對滲透行為的影響大于分子本身的影響。為單層石墨烯的穿透性提供了新的證據(jù)，也為其作為分子篩的潛在應(yīng)用提供了新的思路。

上述工作得到了國家留學(xué)基金委員會、國家自然科學(xué)基金（51573203）、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目（QYZDB-SSW-SLH036）和中國科學(xué)院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。

本文出自東莞市捷誠石墨制品有限公司官網(wǎng)：http://www.qcwgm.com 權(quán)威發(fā)布，    東莞市捷誠石墨制品有限公司是一家集銷售、應(yīng)用開發(fā)，產(chǎn)品加工的石墨專業(yè)廠家，專門為模具行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、真空熱處理爐、電子半導(dǎo)體及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)等提供石墨材料、石墨電極和相關(guān)的石墨制品，歡迎致電13549365158更多關(guān)于石墨制品方面信息，可回本網(wǎng)站產(chǎn)品頁面詳細(xì)了解點(diǎn)擊：石墨制品  石墨模具  石墨坩堝 石墨轉(zhuǎn)子 石墨軸承 石墨板 石墨棒 石墨匣體 石墨熱場 真空爐石墨制品 電子石墨模具