吡啶氮掺杂石墨烯膜

氘穿透快于质子

吡啶氮缺陷在室温电场驱动下使氘的渗透速率超过质子,呈现逆动力学同位素效应。

Ba, Jingwen · Chen, Jinfan · Xiong, Renjin · Xu, Jingsong · Haibo, Li · Yan, Xiayan · Qin, Cheng · Li, Rui · Pan, Qifa · Tan, Xinxin · 唐涛 · 向鑫 · 蒙大桥

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

质子/氘渗透率提升
10 ×
同位素分离因子
0.75
同位素分离因子
1.56

技术优势

氘跑得比质子快

吡啶氮缺陷的石墨烯膜在室温电场下呈现逆动力学同位素效应(kH/kD=0.75),可直接用于从同位素混合物中优先富集氘。

渗透率提升一个数量级

氮掺杂将石墨烯膜的质子/氘渗透率提升约10倍,同时保持室温操作,省去传统分离方法的高温或复杂流程。

构型即开关

同位素效应方向由氮缺陷构型精确控制:吡啶氮给出逆KIE,吡咯氮给出正常KIE,可通过缺陷工程按需调控分离行为。

应用场景