阳离子调控的氧化石墨烯膜及其离子筛分性能

近期，我校金万勤教授团队在石墨烯膜领域取得了重大突破，相关工作在Nature上发表，标志着我校在膜领域的基础研究水平迈上了一个新台阶。

精确控制（氧化）石墨烯膜的层间距，达到十分之一纳米精度，是其在水处理、离子/分子分离以及电池/电容等应用的关键。最近，金万勤团队和中国科学院上海应用物理研究所方海平团队、上海大学吴明红团队、浙江农林大学学者多方合作，提出并实现了用水合离子自身精确控制石墨烯膜的层间距，展示了其出色的离子筛分和海水淡化性能，并用理论计算、上海光源的X射线小角散射（BL16B1）和精细吸收谱（BL14W1）实验阐明了机理。相关论文发表在Nature（DOI:10.1038/nature24044）上。

石墨烯（Graphene）是由碳原子形成的蜂窝状平面薄膜，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。英国物理学家Geim和Novoselov用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯因其独特的二维结构，拥有诸多突出的物理化学性质，在能源、材料、电子、生物、医药等领域展现出巨大的应用价值，也是构筑高性能分离膜的理想材料，成为近年来膜领域的研究热点。膜分离是一种新型的分离技术，与传统技术相比，具有节能、高效、操作简单等特点，受到学术界与工业界的广泛关注，开发高性能膜材料是实现高效膜分离的关键。

南京工业大学金万勤教授团队早在2012年就开始了石墨烯膜的基础研究，基于石墨烯设计制备了一系列具有快速选择性传递通道的高性能分离膜，在溶剂脱水、气体分离、水处理等重要应用不断取得突破性进展。面向应用过程，他们率先在多孔陶瓷支撑体上探索制备氧化石墨烯复合膜（Appl. Surf. Sci. 2014, 307, 631）。

针对溶剂脱水应用，他们通过优化设计陶瓷支撑层的微结构与构型，提出了新型的中空纤维氧化石墨烯复合膜，在氧化石墨烯叠层的二维纳米空间内构筑了高选择性的快速“水通道”，实现了水分子与有机分子的高效分离，相关工作发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6929）。在此基础上，受自然界中集水现象的启迪，他们提出了一种简便有效的仿生路径，在氧化石墨烯叠层上沉积一层超薄高亲水性聚合物，源源不断地富集水分子，充分强化利用氧化石墨烯叠层的快速“水通道”，将水通量提高了1个数量级，突破了传统膜材料的性能上限，实现了生物质燃料的高效提纯，相关工作发表在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 5809），被Wiley Materials Views中国选为亮点文章报道。

针对气体分离应用，他们提出了聚合物环境诱导组装氧化石墨烯纳米片，设计制备了氧化石墨烯混合基质膜，利用氧化石墨烯叠层的二维纳米空间构筑了高选择性的快速“气体通道”，膜性能超越了传统材料的性能上限，实现了二氧化碳分子的高效捕集，相关工作以内封底文章发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 578）。此外，提出了机械力与分子力协同控制氧化石墨烯纳米片的有序组装，在亚纳米尺度下精密调控叠层氧化石墨烯膜的快速“气体通道”，实现了气体混合物中氢气分子的高效筛分，同样突破了传统膜材料的分离性能上限，相关工作发表在《ACS纳米》（ACS Nano 2016, 10, 3398）。

针对水处理应用，他们提出了在石墨烯纳米片上原位生长纳米粒子的新型膜结构，显著增加石墨烯叠层内快速“水通道”的同时提升叠层石墨烯膜的耐压、耐错流性能，并在管式陶瓷支撑层内表面有效沉积纳米粒子@石墨烯膜，在高效截留废水中染料分子和重金属离子的前提下，获得了高于商品化膜1-2个数量级的水通量，该石墨烯膜及其制备方法极具工业放大潜力，相关工作发表在AIChE Journal（DOI: 10.1002/aic.15939），并被该期刊选为Top Tier论文。以上研究工作受到了国内外同行学者的广泛关注与高度认可。英国《化学学会评论》（Chemical Society Reviews）邀请金万勤教授团队撰写“石墨烯膜”综述论文，首次全面综述石墨烯膜的研究进展（Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 5016）；同时受邀在《德国应用化学》上发表了 “二维材料膜”的综述论文，指出二维材料膜将成为新一代高性能分离膜材料（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13384）。

目前，石墨烯膜用于离子筛分和海水淡化仍面临巨大挑战。一方面，现有技术手段难以将（氧化）石墨烯膜的层间距精确控制在十分之一纳米的尺度；另一方面，石墨烯膜在水溶液中还会发生溶胀导致分离性能严重衰减。金万勤教授团队与上海应用物理研究所方海平教授团队、上海大学吴明红教授团队开展相关合作研究。方海平教授团队和吴明红教授团队从理论模拟计算与表征技术发现并证实，离子与石墨烯片层内芳香环结构之间存在水合离子-π相互作用，在石墨烯叠层内引入不同尺寸的水合离子，可实现对石墨烯膜的层间距达十分之一纳米的精确控制。

在此基础上，金万勤教授团队设计制备了通过水合离子精密调控层间距的叠层（氧化）石墨烯膜，实现了盐溶液中水分子与不同离子的精确筛分（典型结果如下图所示）。对于具有最小水合直径的钾离子，由于钾离子的水合层较弱，进入石墨烯膜后水合层发生形变，导致特别小的层间距。这样，经过钾离子溶液浸泡的石墨烯膜能阻止水合钾离子自身的进入，有效截留盐溶液中包括钾离子本身在内的所有离子，同时还能保持水分子快速透过，使得盐离子和纯水分别在石墨烯膜的进料侧和渗透侧高效富集。以上研究不仅为石墨烯膜的设计制备提供了理论与技术指导，也为其他二维材料在分离膜领域的研究开辟了新思路。相关工作于2017年10月9日在线发表在Nature（doi:10.1038/nature24044）。

金万勤教授团队有关石墨烯膜方面的研究得到了国家自然科学基金重大项目（21490585）和面上项目（21476107）、国家教育部创新团队（IRT17R54）、材料化学工程国家重点实验室、国家特种分离膜工程技术研究中心、江苏省优势学科、江苏先进生物与化学制造协同创新中心、南京工业大学化工学院的资助与大力支持。

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往期精选

来源 | 南京工业大学官微

编辑 | 高晴

曾经的央视著名主持人，《实话实说》栏目的当家人崔永元，如今已经不再从事主持行业，而是成为了中国传媒大学的教授，按照崔永元的说法是正教授。昨天，崔永元更新的自己的微博，发布了一段文字，带硕士研究生，周末也要上课。我还是喜欢板书，我们的课是边讲边讨论，所以安娜经常过来看看。

身为崔永元教授的研究生一定很幸福，想想小崔老师风趣幽默的主持风格，那么讲课一定也是妙语连珠，而且也不在枯燥的课堂上讲课，似乎是在崔永元的会客室讲课，你看他没有什么PPT，只是一支笔，一块白板，还有猫猫安娜陪伴。崔永元上课用板书不用PPT获赞，北大教授称：俺不是最好的老师！

崔永元显然很享受当教授的感觉，你看他和两位研究生合影，脸上露出了非常满意的微笑，不是那个横眉冷对的样子。对于崔永元的讲课风格，中国农业大学教授朱毅转发称，最好的老师都是不用PPT的！意在赞叹崔永元板书讲课的风格。

随后，北京大学新闻与传播学院教授阿忆，称俺不是最好的老师。看来，阿忆教授是给学生们准备PPT的，这个上课用不用PPT要看老师因人而论，不能以此判断是否是个好老师吧！不管怎么说，老师都是传道授业解惑的，阿忆老师的忆闻非常精彩，崔永元的节目也很精彩，都是顶尖的牛人！有趣的是，阿忆曾经带班过《实话实说》呢！

今年74岁的他从教几十年，课程常一座难求。梁昌洪春节前后还自制贺卡送师生，有人以集齐梁老的十二生肖贺卡为趣。

侨报新闻速递【七旬教授板书美过PPT 课程需"秒杀" 】西安电子科技大学74岁的梁昌洪教授，因板书严谨工整，配合科学家头像而受学生欢迎，被称“比PPT还好看的课堂板书”。梁教授春节前还自制贺卡送师生，他说：“很多人批评大学生上课不认真听讲，我觉得这个在于老师怎么做。”

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来源：美东侨报

板书，是教师完成授课的最基本手段。当多媒体、网络等现代化教学走进课堂，板书在慢慢地淡出课堂教学。现在能看到“最美板书”，让人眼前一亮——这对于教学是多么好的方式啊！

板书，是教师对于一节课内容提炼后的集中展示，是学生理解、获取知识的有效途径。美的板书，给人精神的愉悦和享受，让有些看着枯燥的东西变得有趣、有吸引力。它是师生交流的记录，也是知识转化的助手与桥梁。

板书和PPT比较，最重要的区别是板书比较慢，可以配合老师的思路自然展开，有一种思维的现场感，PPT可以做到信息浓度比较大，相同时间里可以把很多知识点都串一遍。现在，随着电教设备的普及，已经很少有人用纯板书讲课了。

传统上数学和物理是非常推崇板书的，甚至有“黑板意味着物理学家”的说法。这个故事出自弦论大师苏士侃（Leonard Susskind），说苏士侃年轻的时候找到了一份教职，去纽约的Yeshiva大学教物理，这个大学没有集中的校区，苏士侃在某个角落里找到Yeshiva大学的物理系后，发现那里只有一个老头子，书架上落满了灰，这样的场景让苏士侃的心都凉了，更糟糕的是这个老头子告诉苏士侃说他就是这个物理系的系主任，并且这个系只有他一个教员，他并不知道系里又来了新同事。

绝望的苏士侃离开了物理系在街上碰到一个人，这个人提示他说还有一个研究生院的物理系，他应该去那里看看。于是苏士侃又找到了研究生院所在的楼，那个楼曾经是一家举办犹太婚宴的店，看起来也很不学术，地毯早已破旧，楼道里没有书香，还弥漫着食物的气味。

正当苏士侃要崩溃的时候，他看到了一块小小的黑板，正是这块黑板让苏士侃松了一口气，因为“黑板意味着物理学家”，果然在这块黑板的旁边苏士侃发现了狄拉克，阿哈朗诺夫，彭罗斯，芬克尔斯特等大名鼎鼎的人物。

这个故事很感人，同时他也告诉我们如果你上的物理或数学课，老师没有用黑板，你很可能是上了一门假物理或数学课。

老教授的板书在我看来其实更接近PPT。真正的板书是要和同学一起思维的，其要害是用粉笔帮助我思考，即边写边讲边思考，它其实更接近于我们随手涂抹的草稿。

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来源：侨赖

万象【这位老教授手写板书比PPT还好看！课程需“秒杀”】近日，@西安电子科技大学 教授梁昌洪的课堂板书火了。严谨、工整的板书配合偶尔出现的科学家头像，被网友评价为“比PPT还要好看的课堂板书”。梁教授今年已74岁了，从教几十年，一直坚持手写板书上课，常常一座难求。这位七旬教授火了:手写最美板书 比PPT还好看(图)

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来源：头条新闻

西安电子科技大学教授梁昌洪，他的板书严谨工整，配合科学家头像，被称“比PPT还好看的课堂板书“。

黑板上是一排一排工整的字，有红色、白色、黄色等各种鲜艳的颜色，下笔铿锵有力，重点的地方还用下划线或边框突出。

配合文字的是排版严谨的框图，或笔直的直线，或流畅的曲线，框图该有的元素一应俱全。更特别的是，板书中偶尔还会出现一两个手绘的科学家的头像，让严肃的理工科课堂瞬间变得有趣生动。

今年74岁的他从教几十年，课程常一座难求。梁昌洪春节前后还自制贺卡送师生，有人以集齐梁老的十二生肖贺卡为趣。

来源：中国青年网

腾氏水产商务网-当代水产杂志社独家报道：

1. 作者 | 艾庆辉 腾氏水产商务网编辑整理

2. 来源 | 当代水产－腾氏水产商务网

3. 本文为当代水产－腾氏水产商务网独家原创稿件，未经授权，一律禁止转载！

黑板上是一排一排工整的字，有红色、白色、黄色等各种鲜艳的颜色，下笔铿锵有力，重点的地方还用下划线或边框突出。

配合文字的是排版严谨的框图，或笔直的直线，或流畅的曲线，框图该有的元素一应俱全。

更特别的是，板书中偶尔还会出现一两个手绘的科学家的头像，让严肃的理工科课堂瞬间变得有趣生动。

上课中的梁昌洪教授

近日，西安电子科技大学教授梁昌洪在课堂上的板书火了。严谨、工整的板书配合偶尔出现的科学家头像，被网友评价为“比PPT还要好看的课堂板书。”

而这位教授今年已经74岁，从教几十年，他一直坚持手写板书上课，教学严谨又生动，课程常常是一座难求，“画画是我小时候的爱好，后来上课的时候为了吸引学生的注意力，让他们更好地听课，能生动地记住这些内容，就放到了板书里。”

除了在黑板上手绘科学家头像，梁昌洪每年春节前后还会自制贺卡送给师生们，甚至有学生以集齐梁老的“十二生肖”贺卡为趣。

板书工整，偶尔会穿插画科学家头像

每当学校开放选课时，梁昌洪的课总是被“秒杀”，他的课一座难求。

尽管学校已经全面普及新媒体教室，但这位74岁的老教授，还是坚持用色彩鲜艳、图文并茂的板书来代替电脑投影的PPT。

“我觉得一般PPT讲得不生动，而且学生们觉得PPT（课后）可以直接录下来看，那还听课做什么？这样上课的效果就会不好。”受传统私塾教育的影响，梁昌洪认为讲和看是完全一样的，“板书只能上课听讲，老师还可以根据讲课效果，随时进行调整。”

为了让学生集中注意力听课，梁昌洪在书写板书时，不仅注意排版工整，还偶尔会穿插画一些科学家的头像。“理科的课是很枯燥的，我看到学生有点分心了，就加一个相关的科学家头像，学生们是很喜欢的，课堂气氛就活跃起来了。”

“现在很多人批评大学生上课不认真听讲，打瞌睡、玩手机，我觉得这个在于老师怎么做。”梁昌洪认为，能够让绝大多数学生专心听讲的老师，才是好老师。

一堂课下来，写了擦、擦了写，往往要反复写满六七遍黑板。这对年过古稀的梁昌洪而言，是一件极耗费体力的事情，“累是必然的，但这个就是教师的工作。”

因为讲课风趣幽默，板书清晰明了，尽管还是“老式”的教学方法，但在学校，梁教授依然受到了学生们的广泛欢迎，可以说是“明星课程”。

一年前上过梁昌洪《科学的精神与方法》课程的研究生张向凡告诉记者，梁老师的课往往一座难求，“我记得当时上课时，整个图书馆三楼报告厅都是坐满的，有200多人，我有一些同学都没抢到，只好下学期再继续。”

提及课上手绘的科学家头像，张向凡记忆深刻，“上课的时候梁老师是根据学生们的上课状态来调整的，有时会画一个科学家头像，有时会给我们展示一些比较搞笑的图片，来抓住同学们的注意力。”

尽管梁昌洪坚持传统的板书授课，但他的授课风格却被同学们普遍认为“挺新潮的”。

张向凡说，平时在学校里碰见梁老师，他总是不苟言笑，但到了课堂上，只要有学生回应他，和他互动，老师就会笑得很开心。

正在念研究生的解旭彤也曾上过梁教授的课，在她心中，梁老师既严肃又和蔼，“有一个细节我是很感动的，之前我们上《科学的精神与方法》课，是7点开始上，但6点半梁老师就到了，在教室里开始准备，等着同学们一个个来，和同学们聊聊天。”

梁昌洪教授的教学笔记和教案

解旭彤说，在学校的图书馆里还有一个梁老师的笔记巡展，里面都是他曾经的教学笔记和教学思想，“里面展出了梁老师手写的教案和教学笔记21册，这些都是来自上世纪七八十年代的笔记，纸张都已经泛黄了，但老师的字迹还是很整洁秀丽，都是他一点点亲手写下的。”

而这些笔记也是梁昌洪珍藏的宝贝，“有些笔记我到现在还在用，当然随着知识点的更新，这些笔记也在慢慢地发展。”梁昌洪说，这些笔记也是他在课堂上的“制胜法宝”，在他看来，“能够把思想、方法和应用给学生们讲清楚的课堂，才能称之为好课堂。”

手绘贺卡，年年送给师生和朋友

“我应该把十二生肖贺卡都集齐了。”作为梁昌洪曾经带过的博士生，吴边每年都会收到梁老师亲手绘制的新年贺卡，每一张他都妥善保管，如今已经收藏了12年。

手绘新年贺卡也是梁昌洪一直保持的一个习惯，自从2008年开始，每年他都会亲自手绘贺卡，印刷后送给朋友和师生，他说，“我觉得这是增进友谊和交流学术很好的方式。”2018年的贺卡，在元旦之前已经送出。

梁昌洪教授手绘的新年贺卡（蜜汁可爱啊啊啊！）

“我的导师是梁老师的学生，我连续多年都收到了梁老师的贺卡。”张向凡开心地对记者说，“农历的2018年是狗年，所以绘的是一只狗和数字结合的图案，我的同学都可羡慕我了。”

虽然每到新年用心为亲友、学生准备礼物，但对于盛行的社交软件，梁老师认为，“祝福短信、微信太一般了，没什么意义，更表达不了我的想法。”

不仅如此，现在人手一部的智能手机，梁昌洪也少有使用，“我怕手机占据我太多的精力，我这个年龄的人时间最宝贝了，要花在最重要的地方，不能随随便便浪费。”

作为曾经梁昌洪的学生，如今同一课题组的教授，吴边对梁昌洪格外了解，在他看来，梁昌洪是一个很传统的人，“梁老师除了上课和科研，大部分时间在照顾他爱人，平时就喜欢养养红花，喝喝小酒，手机很少用的，我们大部分联系都是用座机。”

吴边说，除了送学生贺卡，梁老师还常常会请学生到家里吃饭，“我博士生期间就吃了不少，现在逢年过节，梁老师还是会邀请我们去他家吃饭，他会亲自下厨，一边吃饭一边给我们讲他年轻时求学的故事，氛围很好。”

“听我师兄讲，在2003年非典的时候，老师和师母还专门做了丰盛的菜来学校给大家吃，怕因为非典的原因，大家在学校吃不好。”吴边感觉生活中梁老师对学生更像是一个家长。

尽管接触不多，但对于梁教授的事迹，解旭彤一直很钦佩，“在大学里能碰上这样的老师真的很幸运，我觉得大学也是因为有这样的老师，才能叫大学。”

文| 欧阳朵朵

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ppt快20年没改过！教授去哪了？大学里都是“年轻老师”！我表弟念的本科是一个总体一本却也招二本的大学。当另一个亲戚问他大学能学到哪些知识时，他吐槽说院里给自己上课的老师都是年轻人，还有在读的博士，所以他们就会在他们课余时间给我们上课，利用几个周六周日的时间，把所有一学期的课上完。效果也是可想而知！纵观大学生涯，副教授的课没听过几门，院长更是没见过代课。

小舅子前两天和我说一共八科，其中五科分数都是60、61、62分，我在朋友圈忍不住给他一个666。然后旁边的同事瞧瞧地告诉我：说不定小舅子送了三条中华，没告诉你而己！怪不得总是说没钱了，让我支援了500的零花。大学是精英教育，扩招会让大学教育变成了职业培训中心。职业培训中心可能还有点不符合现状？应该是娱乐中心，顺便另一张证书！除了985，211的大学，大多数学校的老师都不好好教课。都一样！

不是教授不好好讲课，第一、大学老师评价机制不重视讲课；第二、大学老师是真的不会讲课，反正给我的感觉就是给重点内容！就是告诉学生考哪些！知道哪些类型，学生就不会太去思考。只有大学生这样吗？我读大学的时候每学期都拿奖学金，基本都是一等、二等，所以游戏什么的其实是我们交友聊天的手段，天天谈学习、谈理想，那是书呆子、傻子，现在的社会不是靠做题的这些人撑起来的！但是我坚决要求大学毕业要变一下模式，不能再是这种论文模式了！