私密直播全婐app免费大渔直播,国产av成人无码免费视频,男女同房做爰全过程高潮,国产精品自产拍在线观看

  納米多孔材料在海水淡化，能量轉化，以及離子和分子的納米過濾方面具有很大的應用潛力。目前大量研究集中于帶有陰離子型納米通道的材料，大規模制備帶有陽離子的納米通道，且高離子導電性的納米薄膜需要進一步研究。

  為解決這一挑戰，近日，馬里蘭大學的胡良兵教授團隊利用天然木材中高度有序的纖維素納米纖維的特性，通過化學改性在天然木頭中引入陽離子基團，制備出一種具有高致密結構，高強度，高離子導電性能的超級陽離子木頭膜。研究表明通過醚化反應以及密實化處理，陽離子木頭膜拉伸強度高達350 MPa；超級陽離子木頭膜中的纖維素納米纖維存在大量的納米通道，其最大離子導電性可達~1.3 mS cm^-1。

圖1. (a) 超級陽離子木頭膜的制備過程; (b) 本研究在濕態時的力學性質及離子導電性

  該工作充分利用天然木頭中纖維素的定向排列的結構以及纖維素易進行化學改性的特點，首次直接將陽離子基團(-(CH₃)₃N⁺Cl^-)直接引入在天然木材的纖維素中，Zeta電位由-27 mV增加到+37 mV, 不僅增加了木頭中纖維素的表面電荷密度，而且使得原本帶負電的纖維素能夠在電解液中呈現正電性。進一步的密實化處理顯著提高了陽離子木頭膜的力學性質（在干燥狀態下高達350 MPa，濕潤狀態下98 MPa）, 該緊密的結構不僅保證了木材基膜的高強度，也消除了天然木材中不利于離子傳輸的微孔孔道。

圖2. （a）可大規模生產的木材基離子導電膜 （b）天然木材具有典型的多孔結構 （c）密實化處理消除木材中微米級孔道，超級陽離子木頭膜顯示出緊密的結構（d）SEM放大圖顯示出高度排列的納米纖維（e）經過化學改性后木材中纖維素，半纖維素以及木質素的變化（f）和（h）超級陽離子木頭膜在濕態下的力學性質

  研究發現，經過密實化處理后，超級陽離子木頭膜的厚度減少了近10倍。由于陽離子木頭膜中高度定向的納米纖維產生了大量的納米通道，以及增強的表面電荷密度，使得超級陽離子木頭膜具有陰離子選擇性，在常溫下其離子導電性能比天然木頭提高兩個數量級。本研究的超級陽離子木頭膜顯示出優異的力學性能及高離子導電性能，為可再生，天然基納米流體材料的制備提供新思路。

圖3. （a）天然木頭與超級陽離子木頭膜照片（b）離子在納米纖維通道中的傳輸（c）離子導電率的測試裝置（d-f) 天然木頭，改性木頭以及超級陽離子木頭膜的離子導電率的數據及比較。

圖4. 天然木頭具有陽離子選擇性，而超級陽離子木頭膜顯示出其陰離子選擇性

  以上成果發表在《Advanced Functional Materials》(DOI: 10.1002/adfm.201902772)上，通訊作者為馬里蘭大學胡良兵教授。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201902772