Sci. Adv.: 多功能晶圆级石墨烯膜用于快速超滤和高渗透气体分离

在分离和过滤中穿孔石墨烯膜的可靠和大规模制造路线仍然具有挑战性。研究人员介绍了两种互补、简单且可靠的方法，以晶圆级制造用于超滤的高度多孔PG膜，其克服了当前制造方法的局限性。石墨烯穿孔的过程依赖于（i）通过催化剂作用非常简单、无光刻、自下而上地合成多孔单层石墨烯和（ii）使用BCP对双层PG进行石墨烯图案化，突出显示基于自组装s-BCP的晶圆级纳米光刻技术的潜力。这两个互补的方法-自下而上和自上而下-使穿孔石墨烯膜具有所需的层数，对于高达25 cm²的样品，可以在低于20至50 nm的范围内实现高保真度、均匀性和孔径控制。该膜能够允许液体渗透率高达5.55×10-8 m³ s^-1 Pa^-1 m^-2的超滤应用，此外这些PG层能够通过气液界面聚合制备薄至20nm的气体选择性聚酰亚胺膜，从而巩固其作为理想平滑2D支架的潜力。

Kyoungjun Choi1, Amirhossein Droudian2, Roman M. Wyss3, Karl-Philipp Schlichting, Hyung Gyu Park, Multifunctional wafer-scale graphene membranes for fast ultrafiltration and high permeation gas separation[J], Science Advances, 2018.

DOI: 10.1126/sciadv.aau0476

http://advances.sciencemag.org/content/4/11/eaau0476