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氧化石墨烯等二維材料納米孔膜由于其獨特的分子篩特性和操作簡單，在揮發(fā)性有機化合物(VOCs)和H₂吸附方面頗受關(guān)注。然而，石墨烯片的團聚和低吸附效率卻是一個大問題。

含有二維材料[如氧化石墨烯]的納米多孔無機膜現(xiàn)已顯示出高表面積、超輕重量、高吸附能力，在電化學(xué)儲能和水凈化方面研究較多。石墨烯薄片的容易聚集導(dǎo)致氣體(如VOC和H₂)可達到的表面積明顯減少，分子擴散阻力顯著增加，這將降低吸附量。具有分級微孔和中孔結(jié)構(gòu)的碳球由于其高球狀、高選擇性和高孔隙率，通過使用粘合劑將這些球體構(gòu)造成膜，但是這些膜力學(xué)不穩(wěn)定，制造成本高以及粘合劑堵塞而形成膜的影響。該研究推測可以組裝分層的納米孔膜（HNMs）結(jié)構(gòu)，其中碳球可作為有效的“納米孔間隔子”，并通過擴大層間間距顯著改善跨平面的傳質(zhì)，同時減輕了球的團聚和堆積，得到牢固結(jié)合球體的純GO膜。

通過實驗研究測量發(fā)現(xiàn)：HNM在低濃度VOC環(huán)境中表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。HNM用于H₂存儲極高的表面積以及分層的微孔為主的結(jié)構(gòu)，使HNM成為極具吸引力的儲氫候選材料。在77k和1.2 bar條件下，HNM對H₂的最高吸附量為3.3wt%。它的吸附量與其他多孔材料的吸附量相當(dāng)，如活性炭（在77k和1bar時，吸附量為1.4~1.6wt%；777 K和4MPa時，為6.6wt%)和MOFs(777 K和1bar時，吸附量為0.7~2.5wt%)

制備的HNMs具有可循環(huán)性和高吸附性能，再加上經(jīng)濟性，耐用性和易結(jié)垢性，證實了該膜的經(jīng)濟有效利用。與商業(yè)活性炭等相比，任然具有較高的吸附性能和儲氫性能，在環(huán)境和能源領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。