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新加坡国立大学新发明:定制化的节能无机膜

新加坡国立大学(NUS),是一所位于新加坡的公立研究型大学,在国际框架下推展高深优质的教育与科研之际,突出展现亚洲视角和优势,是环太平洋大学联盟、亚洲大学联盟、全球大学校长论坛、亚太国际教育协会、国际研究型大学联盟、Universitas 21、新工科教育国际联盟、国际应用科技开发协作网等高校联盟的成员,商学院获有AACSB和EQUIS认证。

2023年QS世界大学排名,新加坡国立大学位列全球第11,亚洲第1。

新加坡国立大学近日公布了新的发明:生产出实现高效与高质定制的超薄无机膜。

一项合成策略的突破使得无机膜的开发和制备更加容易,这些膜专注于节约能源,并且具有高度可定制的特点,可能彻底改变许多行业的运作方式,以实现更大的可持续性。

无机膜可以被视为是厨房中的过滤器。与筛子将小颗粒从大颗粒中分离的方式类似,无机膜通常由多孔的陶瓷或金属制成,应用在基于物质大小和性质差异的选择性分离领域。

新加坡国立大学设计与工程学院的一组研究人员,在电机与电脑工程系的何锦韦(Ho Ghim Wei)教授的带领下,开发出了一种生产各式各样超薄无机膜的革命性技术。而且,这些独立式膜能在没有任何支撑基材的条件下发挥功能,这是膜技术的一项重大进展。


新加坡国立大学新发明:定制化的节能无机膜


以通用简便的合成策略为基础,这些高度可定制且生产灵活的无机膜具有超越传统过滤和分离的应用潜力。从能量转换、催化到传感,无机膜的丰富功能性可能会改变依赖膜技术的各个领域和行业。通过促进工业过程的效率和可持续性,新加坡国立大学科学家的开创性研究为克服气候变化带来的能源危机挑战提供了全新的可能性。

新加坡国立大学的科学家们提出了各种无机膜的通用合成指导,其他研究人员可以利用它开展各自的研究,这可能会以一种可扩展且低成本的方式,刺激更多成分独特的新型膜的开发和利用。

从结构角度来看,这些膜将比传统膜具有更广泛的几何多样性,在设计膜结构时提供更多的灵活性和选择性。

此外,该研究还拓宽了膜的功能,将它用作为高度选择性的二维屏障来控制穿过膜的能量流。这种特性可以赋予膜全新的功能——如允许离子根据其电荷进行过滤,不同形式的能量如热能、电能或光能得以收集,或选择性地浓缩特定分子。这种灵活性在各种与能源有关的应用中非常有价值,包括燃料电池和太阳能转换。

该团队还计划进一步开发自动化制造工具,以简化无机膜的生产流程,最终促使它们在更大范围内得到推广应用。

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