最佳过滤膜——石墨烯
译自：2016年1月【英国】Phys.org
编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心 徐媛
曼彻斯特大学的研究表明，石墨烯不仅可以简化重水的生产过程，还能通过滤掉氢的同位素清除核废弃物。
团队领头人Andre Geim先生将由石墨烯制备的滤膜比作一个筛子，它可以从同位素氘的原子核中分离出质子。在为核电站生产重水的过程中可以减少十倍的能源消耗，并且过程可得到简化，成本也随之降低。 氢的同位素氘被广泛应用于分析和化学追踪技术，并且为核电站的运行提供上千吨的重水。
氢的另一种同位素，也是同位素中最重的，称作氚。氚具有放射性，作为核裂变站的发电副产物必须安全地清除掉。未来的核技术将基于这两种同位素的聚变。
目前生产重水过程中的分离技术需要大量的能源消耗，一直以来也是科学界与工业界的难题。但石墨烯的应用将使整个过程变得更有效率。研究人员测试了氘的原子核---氘核，它可以轻松地穿过石墨烯以及在结构性能上类似于石墨烯的氮化硼。而且理论上，两种同位素的渗透也没有任何差别。
研究人员惊奇地发现氘核不仅能有效地被只有一个原子厚度的薄膜过滤掉，而且分离效率非常高。这项发现使得单层石墨烯和氮化硼在提升氘和氚的混合物上非常具有吸引力。
另外，研究人员也展示了这种分离技术的高扩展性。使用化学蒸汽沉淀法制备的石墨烯，研究者建立了几厘米大小的设备，从氘与氢的混合物中有效地过滤掉氢。曼彻斯特大学的Marcelo Lozada-Hidalgo 博士说：“在室温条件下，第一次出现了可以分离亚原子粒子的过滤膜。这是一项完全可扩展的技术，我们希望可以尽快地使其应用到实践中去。”
另一位研究人员，Irina Grigorieva教授也表示：“我们对这种可分离亚原子的过滤膜感到震惊。实际上它是一个非常简单的装置，我们希望这种滤膜不仅可用于分析与化学追踪技术中，而且可以在放射性的氚中清除掉核垃圾。”
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