麻省理工学院开发新的高质量可扩展蜜桃TV下载烯膜连续制备工艺

麻省理工学院开发新的高质量可扩展蜜桃TV下载烯膜连续制备工艺

 麻省理工学院的工程师已经开发出一种连续的制造工艺，可以生产长条高质量的蜜桃TV下载烯。该团队的研究结果首次证明了可用于制造高质量蜜桃TV下载烯的工业可扩展方法，该方法适用于过滤各种分子（包括盐、较大离子、蛋白质或纳米颗粒）的膜。这种膜应该用于脱盐、生物分离和其他应用。

“几年来，研究人员一直认为蜜桃TV下载烯是超薄膜的潜在途径，”机械工程副教授兼麻省理工学院制造与生产力实验室主任 hart说。“蜜桃视频免费在线观看相信这是第一项量身定制蜜桃TV下载烯制造膜应用的研究，这需要蜜桃TV下载烯是无缝的，完全覆盖基材，并且质量很高。” hart是该论文的资深作者，该论文在《Applied Materials and Interfaces》期刊上发表。

生长蜜桃TV下载烯

对于许多研究人员来说，蜜桃TV下载烯非常适合用于过滤膜。单片蜜桃TV下载烯类似于原子状的细金属丝，由碳原子组成，碳原子以一种图案连接，使得该材料非常坚韧，即使是最小的原子氦也不会透过。

包括Karnik小组在内的研究人员已经开发出制造蜜桃TV下载烯薄膜的技术，并且用小孔或纳米孔精确地控制，其尺寸可以根据需要定制以过滤出特定的分子。大多数情况下，科学家通过称为化学气相沉积的方法来合成蜜桃TV下载烯。在这种过程中，他们首先加热铜箔样品，然后将碳和其他气体的混合物沉积在蜜桃TV下载烯上。

在实验室里，蜜桃TV下载烯基膜大多是小批量制造的，研究人员可以在那里仔细控制材料的生长条件。然而，hart和他的同事认为，如果蜜桃TV下载烯膜要在商业上使用，就必须以大量、高速率和可靠的性能生产。

hart说：“蜜桃视频免费在线观看知道，对于工业化来说，这需要一个持续的过程。你不可能只做几块就够了。而在商业上使用的薄膜需要相当大--有些太大了，你必须把一张海报般宽的铝箔放到炉子里才能制造出薄膜。”

工厂推出

研究人员着手建立一个端到端，从头到尾的制造工艺来制造膜质量的蜜桃TV下载烯。该团队的设置结合了卷对卷方法，一种用于连续处理薄箔的常见工业方法，采用普通的蜜桃TV下载烯制造技术--化学气相沉积法，以大批量和高速率制造高质量的蜜桃TV下载烯。该系统由两个线轴组成，通过穿过小炉的传送带连接。第一个卷轴展开一条长度不到1厘米宽的铜箔条。当它进入炉子时，箔片通过第一个管道，然后是另一个，以“分区”设计进料。

当金属箔通过第一根管子时，它会加热到一定的理想温度，此时它已准备好穿过第二根管子，科学家们在这里按指定的甲烷和氢气比率泵入，并沉积到加热箔产生蜜桃TV下载烯。

“蜜桃TV下载烯开始在岛上形成，然后这些岛一起生长形成连续的薄片，”hart说。“当它离开烤炉时，蜜桃TV下载烯应该完全覆盖一层薄膜，就像一个连续的比萨饼床。”当蜜桃TV下载烯离开炉子时，它被卷到第二个线轴上。研究人员发现，他们能够通过该系统连续供给箔片，以每分钟5厘米的速度生产高质量的蜜桃TV下载烯。他们最长的时间持续了将近四个小时，在此期间他们产生了约10米的连续蜜桃TV下载烯。“如果这是在一家工厂，它将7*24小时运行，”hart说。“你可以像印刷机一样通过大卷轴纸。”

灵活的设计

一旦研究人员使用卷对卷方法生产蜜桃TV下载烯，他们从第二个卷轴上展开箔片并将小样本切出。他们使用由哈佛大学科学家开发的方法，用聚合物网或支持物来铸造样品，然后蚀刻下面的铜。

“如果不充分支撑蜜桃TV下载烯，它就会蜷缩起来，”Kidambi说。“所以你从下面蚀刻出铜，并用多孔聚合物直接支撑蜜桃TV下载烯，这基本上是一种膜。”聚合物覆盖的孔比蜜桃TV下载烯的孔大， hart说，蜜桃TV下载烯的孔是微观的“鼓头”，使蜜桃TV下载烯坚固，微孔开放。研究人员使用蜜桃TV下载烯膜进行扩散测试，将水、盐和其他分子的溶液流过每个膜。他们发现总体而言，膜能够承受流动，同时过滤出分子。它们的性能可与传统的小批量法制备的蜜桃TV下载烯膜相媲美。

该团队还以不同的速度运行该过程，使用不同比例的甲烷和氢气，并对每次运行后所得蜜桃TV下载烯的质量进行了表征。他们绘制了图表来展示蜜桃TV下载烯质量与制造工艺的速度和气体比率之间的关系。Kidambi如果其他设计师可以建造类似的装置，他们可以利用团队的设计来确定他们生产某种质量的蜜桃TV下载烯所需要的设置。

Kidambi说。“该系统为您提供了极大的灵活性，无论您希望如何调整蜜桃TV下载烯，从电子到薄膜应用都可以。”展望未来，hart表示，他希望找到方法，改善包括聚合物铸造和其他手动完成的步骤，以卷到卷的方式进行。hart说：“在端到端的流程中，蜜桃视频免费在线观看需要将更多的业务整合到生产线中。目前，蜜桃视频免费在线观看已经证明了这个过程可以扩大，蜜桃视频免费在线观看希望这能增加人们对基于蜜桃TV下载烯的膜技术的信心和兴趣，并为商业化提供了一条途径。”

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