人们认为通过二维材料构建的纳米多孔膜可能实现优异的气体选择性传输能力和优异的气体渗透能力。

有鉴于此，中科院化学所李玉良、厦门大学胡晟、曼彻斯特大学Andre K. Geim等报道多层二维石墨炔构建厚度~100 nm膜，对He等较轻的惰性气体快速的Knudsen型气体渗透现象，同时阻碍质量更重的惰性气体渗透。

本文要点

（1）

通过同位素标记、液氮温度测试，发现这种看似矛盾的气体传输现象是因为高浓度的直通孔（straight-through holes，孔的密度达到~0.1 %）导致，较重的原子更容易吸附在孔壁上，因此阻碍较重原子的Knudsen流动。这项工作为研究纳米尺度气体传输机理提供机会。

（2）

在这项工作中，通过石墨炔构建纳米多孔膜，实现了快速的选择性气体穿透，通过同位素标记实验、液氮温度测试、二元混合气体分子实验，说明较重的气体与孔的相互作用是实现选择性渗透的关键。

参考文献

Zhou, Z., Tan, Y., Yang, Q. et al. Gas permeation through graphdiyne-based nanoporous membranes. Nat Commun 13, 4031 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-31779-2

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31779-2