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麻省理工學院Jeffrey C. Grossman和Anthony P. Straub課題組--異質結構氧化石墨烯膜具有可調節的水捕獲層:助力高選擇性水滲透
        導電膜是一種有前途的減少水處理成本的途徑,因為它們能夠最大程度地減少污垢的有害影響,降解污染物,并在過濾過程中提供其他利處。這里,利用激光還原氧化石墨烯(GO),構建了一種導電膜,該實驗方法便捷且成本低。首先,將GO過濾到聚醚砜膜載體上,然后通過激光熱解沉積成導電膜。激光還原GO復合膜可用于滲透水,薄層電阻低至209Ω/□。施加電壓為8V時,激光還原GO膜去除97%以上的水污染物,25μM甲基橙染料。此外,該研究表明,通過加入對苯二胺結合分子,可以進一步減少激光還原GO膜的薄層電阻(54Ω/□)。
 
 
Figure 1.(a)沉積氧化石墨烯(GO)到聚醚砜(PES)膜上的示意圖,(b)GO涂層-PES膜的激光照射,以及(c)最終膜結構的示意圖。(d)47毫米直徑PES膜的照片。(e)PES膜,(f)GO涂層-膜和(g)激光還原GO涂層-膜的SEM圖像。
 
 
Figure 2.(a)有無激光照射的GO薄膜的拉曼光譜。(b)不同樣品的ATR-FTIR光譜。
 
 
Figure 3. PES基底,少量GO沉積之后,多量GO沉積之后的(a-c)示意圖,以及(d-f)對應的SME圖。
 
 
Figure 4.(a)原始PES,(b)GO涂層的PES和(c)激光還原GO涂層的PES的低倍SEM橫截面圖像。(d)原始PES,(e)GO涂層PES和(f)激光還原GO涂層的PES的高倍SEM圖像。
 
 
Figure 5.(a)不同樣品的水滲透系數。(b)薄層電阻比較。(c)電化學染料降解實驗中甲基橙溶液的照片。(d)在實驗試用期內所測得的染料溶液濃度。
  
      該研究工作由麻省理工學院Jeffrey C. Grossman和Anthony P. Straub課題組于2021年發表在Nano Letters期刊上。原文:Highly Conductive and Permeable Nanocomposite Ultrafiltration Membranes Using Laser-Reduced Graphene Oxide。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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