Membranes of vertically aligned carbon nanotubes (VaCNT) can be used to clean or desalinate water at high flow rate and low pressure. Recently, researchers of Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and partners carried out steroid hormone adsorption expe
垂直排列的碳纳米管（VaCNT）膜可用于在高流速和低压下清洁或脱盐水。最近，卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研究人员和合作伙伴进行了类固醇激素吸附实验，以研究小孔中力的相互作用
他们发现具有特定孔几何形状和孔表面结构的VaCNT适合用作高选择性膜。他们的研究发表在《自然通讯》上
清洁的饮用水对全世界所有人都至关重要。膜用于有效去除微污染物，如对健康和环境有害的类固醇激素。一种非常有前途的膜材料是由垂直排列的碳纳米管（VaCNT）制成的
KIT先进膜技术研究所（IAMT）负责人Andrea Iris Schäfer教授表示：“这种材料非常神奇，具有1.7至3.3纳米直径的小孔、近乎完美的圆柱形形状和较小的扭力。”。“纳米管应该有很高的吸附效果，但只有很低的摩擦。”目前，孔隙太大，无法有效保持，但较小的孔隙在技术上还不可行
力的相互作用在使用类固醇微污染物的实验中，IAMT研究人员研究了为什么VaCNT膜是完美的滤水器。他们使用了位于利弗莫尔（加利福尼亚州）的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）生产的膜。研究结果：VaCNT的低吸附性，即沉积在表面上，对于靶向特殊物质的高选择性膜是可取的
研究表明，膜纳米孔中的吸附不仅取决于吸附表面和有限的传质，还取决于流体动力、摩擦力以及液壁界面的吸引力和排斥力的相互作用。由于小摩擦和高流速，高透水性纳米孔表现出低相互作用
Schäfer解释道：“当分子因其大小而无法保留时，与材料的相互作用往往会决定会发生什么。分子会像攀爬者爬墙一样在膜中反弹。当有很多良好的攀爬支撑时，这会容易得多。”。像IAMT进行的研究有助于专门设计孔隙几何形状和孔隙表面结构
十年后，这个想法变成了一个实验
膜是由LLNL的Francesco Fornasiero博士和他的团队开发的。使用IAMT的最新分析仪器对微污染物进行了实验和评估。Schäfer说：“花了大约10年的时间，这个想法变成了一个成功的实验，引起了膜技术界的广泛兴趣。”
生产这种近乎完美的膜是极其困难的。在一些平方厘米的较大面积上，出现缺陷的概率非常高。缺陷会影响结果。近年来，LLNL成功地在更大的面积上生产了膜。与此同时，IAMT的研究人员为实验建造了非常小的过滤系统，以将微量污染物保留在两平方厘米的面积上
“缩小规模是非常困难的。共同管理这一点是一个巨大的成功，”Schäfer说。“现在，我们正在等待孔隙更小的膜的开发。”
这项研究首次关注流体动力、摩擦力以及吸引力和排斥力的相互作用。它提供了关于水处理的基本发现。这些可能有利于由纳米孔控制的超滤和纳滤过程