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王海辉教授团队与德国学者共同开发MXene水处理膜材料
X-MOL / 时间:2017-02-09 13:49:50

  据中国科学院青岛生物能源与过程研究所网2017年2月9日讯 近年来,科学界对石墨烯的关注热情逐渐拓展到了其他的二维材料上,越来越多的二维材料被发现并研究。当前,一类具有代表性的二维过渡金属碳/氮化物-MXene引起了众多研究人员的广泛关注。与石墨烯相似,二维MXene来源于三维的MAX相。一般来说,MAX材料有一个通用的结构式:Mn+1AXn,其中n等于1、2或者3,M一般是早期的过渡金属,A是主族元素,X是碳或者氮。通过选择性刻蚀MAX相中的A层,即可得到MXene。MXene材料目前已经被广泛应用于超级电容器、锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、催化和重金属离子吸附等领域。 
  近期,华南理工大学王海辉教授团队与德国汉诺威大学于尔根·卡罗(Jürgen Caro)教授合作,将三维的Ti3AlC2(MAX)剥离成二维的Ti3C2TX(MXene)纳米片,通过简单的抽滤以及氢氧化铁纳米颗粒的造孔,成功制备出同时兼具高水通量(大于1000L m-2h-1 bar-1)和高选择性的Mxene分离膜。这种MXene膜能有效(>90%)除去水中直径大于2.5nm的粒子。并且该MXene膜在连续进行水净化操作24h后,仍然保持较高的水通量和粒子截留率,展现出了优异的稳定性。该研究为二维MXene材料在膜分离领域的应用开拓了另一片天地,MXene膜有望在很多分离领域(如水处理、气体分离、离子分离及油水分离等)具有广阔的应用前景。
  原文:Li Ding, Yanying Wei*, Yanjie Wang, Hongbin Chen, Jürgen Caro*, Haihui Wang*. A Two-Dimensional Lamellar Membrane: MXene Nanosheet Stacks. Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 1825-1829, DOI: 10.1002/anie.201609306
  王海辉


王海辉教授团队与德国学者共同开发MXene水处理膜材料


  华南理工大学教授,博士生导师。研究专长:无机膜材料与能源材料的研究。国家杰出青年基金获得者,英国皇家化学会会士,科技部中青年科技创新领军人才,广东省珠江学者特聘教授。2003年毕业于中国科学院大连化学物理研究所,获博士学位。先后在德国汉诺威大学做洪堡学者和博士后研究人员。近年来主持国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点、面上、中德合作等项目,并获教育部新世纪优秀人才计划以及广东省高层次人才项目、自然科学基金团队项目等资助。获得国家自然科学二等奖和广东省科学技术一等奖。获授权国家发明专利15项。在AIChE Journal,Angwante Chemie International Edit,Advanced Materials, Chemical Science等学术期刊上,发表论文160余篇,被引用6300余次,H指数为44。

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