上海高研院石墨烯復(fù)合膜高效脫鹽研究取得進(jìn)展

發(fā)布:cyqdesign 2021-09-22 22:29 閱讀:808
近日,中國科學(xué)院上海高等研究院低碳轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員曾高峰團(tuán)隊(duì)在石墨烯復(fù)合膜的改性與結(jié)構(gòu)調(diào)控及在海水淡化中分離機(jī)理的研究取得新進(jìn)展。該工作以Interfacial Ions Sieving for Ultrafast and Complete Desalination through 2D Nanochannel Defined Graphene Composite Membranes為題,發(fā)表在《美國化學(xué)會(huì)納米》(ACS Nano)上。 p9eTrFDy?  
$ 3R5p  
二維石墨烯基材料,如氧化石墨烯(GO),因其接近單原子厚度、可調(diào)控的納米結(jié)構(gòu)以及不易降解結(jié)垢的特性,在膜分離領(lǐng)域取得大量研究成果。但是,GO片層的親水性和層間弱相互作用會(huì)阻礙水傳輸并易溶脹,因此GO膜在小離子脫鹽中并無優(yōu)異性能,而石墨烯具有二維結(jié)構(gòu)以及憎水光滑低阻表面,使其在脫鹽方面具有潛力。 V""3#Tw   
^;;gPhhWV  
科研人員在前期膜材料研究基礎(chǔ)上(ACS Cent Sci 2019, 5, 1834; Adv Mater 2018, 1705775; J Membrane Sci 2018, 552, 13; Nat Commun 2017, 8, 825; Chem Eng J 2017, 313, 957),開發(fā)出簡單易行的硫醇-烯點(diǎn)擊法制備全氟烷基接枝石墨烯(fGraphene)復(fù)合膜,其片層通道被精確控制在~1.1 nm。在接觸式膜蒸餾測試中,fGraphene膜對鹽水小離子具有近乎完全的脫鹽率,而水通量則達(dá)到30 LMH,比商用膜和GO膜高數(shù)十倍(圖1)。fGraphene膜優(yōu)異的快速離子脫除性能歸因于其獨(dú)特的雙重傳質(zhì)孔道網(wǎng)絡(luò),即大部分液態(tài)水不經(jīng)過相變直接從二維納米通道界面?zhèn)鬏。該工作首次展示出在堆疊態(tài)多層石墨烯基膜上能夠?qū)崿F(xiàn)高效脫鹽,提供了石墨烯膜功能化的方法,揭示了傳輸機(jī)理,為石墨烯材料在膜分離領(lǐng)域的更多應(yīng)用提供可能。 tA-p!#V<k1  
T>m|C}yy  
rM20Y(|  
fGraphene膜界面篩分示意圖及不同濃度NaCl溶液的水通量
?IR+OCAA  
研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)和上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的資助。 3#h@,>Z;  
9iGp0_J  
相關(guān)鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.1c00987
關(guān)鍵詞: 石墨烯復(fù)合膜脫鹽
分享到:

最新評論

我要發(fā)表 我要評論
限 50000 字節(jié)
關(guān)于我們
網(wǎng)站介紹
免責(zé)聲明
加入我們
贊助我們
服務(wù)項(xiàng)目
稿件投遞
廣告投放
人才招聘
團(tuán)購天下
幫助中心
新手入門
發(fā)帖回帖
充值VIP
其它功能
站內(nèi)工具
清除Cookies
無圖版
手機(jī)瀏覽
網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)
交流方式
聯(lián)系郵箱:廣告合作 站務(wù)處理
微信公眾號:opticsky 微信號:cyqdesign
新浪微博:光行天下OPTICSKY
QQ號:9652202
主辦方:成都光行天下科技有限公司
Copyright © 2005-2024 光行天下 蜀ICP備06003254號-1