力电耦合作用下多孔石墨烯膜时间维度的脱盐性能及机理研究

编号：CYYJ03556

篇名：力电耦合作用下多孔石墨烯膜时间维度的脱盐性能及机理研究

作者：顾浩 张福建 刘珍 周文轩 张鹏 张忠强

关键词： 脱盐 膜 分子模拟 时间维度选择性 多孔石墨烯 力电耦合

机构： 江苏大学智能柔性机械电子研究院 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心 江苏科技大学船舶与海洋工程学院 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

摘要： 海水淡化时间选择性原理是利用流固界面边界滑移来实现大孔径多孔石墨烯反渗透膜的高效脱盐。采用分子动力学方法,对旋转的多孔石墨烯反渗透模型施加电场,进一步调控多孔石墨烯-海水的边界滑移,探索力电耦合效应对多孔石墨烯脱盐性能的影响规律。结果表明,施加电场导致多孔石墨烯-海水的界面摩擦增大,供给端流固边界滑移速度减小。但重要的是,施加电场可以使多孔石墨烯反渗透膜的水通量较未施加电场时提升约12%,虽然此时盐离子截留率略有降低,但仍保持在90%以上。通过分析盐离子通过纳米孔的能障和水分子的平均氢键数,深入阐明了电场对多孔石墨烯时间维度脱盐性能的影响。