郑州大学张亚涛：用互补纳米片稳定氧化石墨烯，用于高通量的坚固膜
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Journal of Membrane Science
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Stabilizing graphene oxide with complementary nanosheets for robust membranes with high flux
Li R.; Feng X.; Wang H.; Peng D.; Cao S.; Wang J.; Zhang Y.; Wang Y.
Published：2024-05-01
DOI：10.1016/j.memsci.2024.122799
研究背景
随着社会的不断发展，我们面临着诸多环境与资源方面的挑战。在这种情况下，如何有效利用材料来解决问题成为当前研究领域的一个关键议题。然而，传统材料在面对一些特定问题时往往表现出结构不稳定和传质困难的特点。
研究内容
最近，一篇发表在《膜科学杂志》上的论文引起了广泛关注。这篇论文的主题是《利用互补纳米片稳定氧化石墨烯，制备高通量的稳健膜》。研究人员通过将离子共价有机框架（iCONs）的自剥离纳米片插入氧化石墨烯（GO）纳米片中，成功稳定了GO组装体，从而获得了高度稳健和渗透性的膜。GO和iCONs在物理化学上是互补的，因为它们携带相反的电荷和氢键受体和给体。在混合过程中，它们通过静电吸引力和氢键形成层状组装体，抑制了在水中膨胀的情况。此外，模拟和实验结果表明，iCONs扩展了层间距离并提供了额外的质量传输路径。因此，GO/iCONs膜的水通透性极高，比纯GO膜的水通透性高出11倍。
研究意义
这项工作提供了一种可控的方法来稳定GO组装体，并利用互补的二维结构作为构建块开发新的膜材料。这一创新点不仅为材料科学领域带来了新的思路，也为解决环境和资源问题提供了有益的启示。
希望通过这项研究，我们可以更好地利用材料资源，为未来的环境保护和可持续发展做出贡献。
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