单层多孔石墨烯膜反渗透特性的分子动力学研究

编号：CPJS06653

篇名：单层多孔石墨烯膜反渗透特性的分子动力学研究

作者：郭新峰 张福建 张忠强

关键词： 多孔石墨烯膜 盐溶液 反渗透 水通量 脱盐率 分子动力学

机构： 江苏大学机械工程学院微纳米科学技术研究中心 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心

摘要： 采用经典分子动力学方法研究了多孔石墨烯膜的反渗透特性,揭示了盐溶液质量浓度、外部压强、孔面积和孔形状对多孔石墨烯膜反渗透特性的影响规律。结果表明:脱盐率随着盐溶液质量浓度的增加而增大;水通量随着外部压强与孔面积增加而增大,但同时脱盐率随着外部压强与孔面积增加而降低;孔形状越趋近于圆形,水分子透过多孔石墨烯膜的能障越小,说明水分子越容易通过多孔石墨烯膜。相同脱盐率情况下,该模型中的水通量结果比实验报道中聚酰胺复合反渗透膜的水通量高2个量级。因此,多孔石墨烯膜将有可能在海水淡化和功能渗透膜领域发挥重要作用,研究结果将为基于石墨烯材料的反渗透膜研发设计提供一定的理论参考。