模板制备的碳纳米管膜中的电流
S A Miller1, V Y Young, C R Martin
1Department of Chemistry, Center for Chemical Research at the Bio/Nano Interface, University of Florida, Gainesville, FL 32611, USA.
Journal of the American Chemical Society
|December 6, 2001
概括
研究人员修改了碳纳米管膜 (CNMs) 来控制流体流动. 通过改变表面电荷,他们成功地逆转了电流 (EOF) 的方向,从而提高了膜的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 碳纳米管膜 (CNM) 为分离和运输应用提供了独特的特性.
- 电流 (EOF) 是控制纳米孔状材料内的流体运动的一个关键现象.
- 了解和控制表面电荷对于在CNM中定制EOF至关重要.
研究的目的:
- 为了准备和描述碳纳米管膜 (CNMs).
- 调查和控制CNMs内部的电流 (EOF).
- 修改CNM的表面化学,以调整EOF的方向和大小.
主要方法:
- 在模板中使用化学蒸汽沉积制造CNM.
- 通过在电解质分离膜上施加离子电流来驱动EOF.
- 测量流量以量化EOF速率并确定zeta电位,pK(a) 和表面电荷密度.
- 通过电化学衍生来进行表面修饰,以引入碳酸盐 (阳离子) 和 (阴离子) 基.
主要成果:
- 作为合成的CNM表现出阳离子表面电荷,驱动EOF向阴离子迁移的方向.
- 使用碳酸盐基的电化学衍生物增强了阳离子电荷和增加了EOF率.
- 带有阴离子基的衍生法逆转了EOF的方向.
结论:
- CNM 的表面电荷显著影响 EOF 的方向和大小.
- 电化学衍生是精确调整CNM表面特性的一种有效方法.
- 在CNM中可控制的EOF为先进的分离和流体装置开辟了可能性.
