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2021-10-20
顆粒在線訊：江南大學(xué)劉天西教授，南京工業(yè)大學(xué)汪勇教授等研究人員在《 Nano Lett》期刊發(fā)表名為“Chemically Laminating Graphene Oxide Nanosheets with Phenolic Nanomeshes for Robust Membranes with Fast Desalination”的論文，研究報(bào)道了通過(guò)高效脫鹽的化學(xué)層壓策略，制備了一種具有短穿透平面路徑和緊湊納米通道的GO/酚醛納米網(wǎng)格雜化膜。
預(yù)合成的酚醛/聚醚納米片作為酚醛納米顆粒的前驅(qū)體，與GO按不同比例混合，通過(guò)真空過(guò)濾法制備GO/酚醛/聚醚膜。酸處理后得到GO/酚醛納米網(wǎng)雜化膜，其中GO和酚醛納米網(wǎng)通過(guò)酯鍵合，而相鄰的酚醛納米網(wǎng)通過(guò)亞甲基鍵合。這種化學(xué)連接的結(jié)構(gòu)使層間間距變得更緊密，降至6.4 ?。酚醛納米孔的穿透平面為水的快速傳輸提供了豐富而又短的通道，而收緊的GO納米通道可以選擇性地抑制離子的傳輸。因此，GO/酚醛納米網(wǎng)格雜化膜具有高達(dá)165.6 L/(m2 h bar)的透水率和97%的Na2SO4截留率，優(yōu)于其它GO基膜。此外，采用這種方法制備的雜化膜也具有良好的性能穩(wěn)定性。
圖1. GO/酚醛納米網(wǎng)格雜化膜的制備示意圖。
圖2. GO/酚醛納米網(wǎng)格雜化膜的形態(tài)
圖3. GO/酚醛納米網(wǎng)格雜化膜的理化特性。
圖4、GO/酚醛納米網(wǎng)格雜化膜的分離性能。
這項(xiàng)工作提供了一種簡(jiǎn)單的策略，將穿過(guò)平面的納米孔引入到GO膜中進(jìn)行快速淡化，并展示了化學(xué)連接效應(yīng)在控制層間距中的作用。此外，該策略還有望應(yīng)用于其他基于2D材料的納米通道的設(shè)計(jì)中，以提高其性能。
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