北工大《Nature Nanotech》:氧化石墨烯基分离膜取得新突破! 2024-06-04 17:03:42 全球水资源短缺是我们这个时代最大的人道主义危机之一。缺乏足够的安全和清洁饮用水已经威胁到近20亿人的健康,而且预计情况只会更糟。由于迫切需要增加超过水文循环所能提供的水供应,因此有必要采用高级处理工艺来增加非常规水源的水供应,如海水、内陆微咸水和各种废水。膜基分离技术由于其高效率和低能耗而引起了人们对高级处理工艺的极大兴趣。具有多功能反应基团和可调微结构的氧化石墨烯膜(GOms) 具有实现超高渗透率的潜力得到了广泛的应用,近年来引起了人们的广泛关注。此外,复合膜的层间距可以很容易地调节膜的渗透性和选择性,这被提议为能够进行精确大小选择性分子筛分的方法。虽然GOms前景广阔,但其实际可行性却受到了阻碍,这是由于GO膜在水溶液中结构不稳定性以及选择性不强,一直是个挑战。近日,北京工业大学安全福教授团队报道了一种高度稳定和超渗透的沸石-咪唑啉骨架-8(ZIF-8)-纳米杂化GOms,它是通过冰模板和ZIF-8在纳米片边缘的原位结晶制备的。微孔缺陷中ZIF-8的选择性生长扩大了层间间距,同时也赋予层压板框架机械完整性,从而产生稳定的微观结构,能够维持60 L m−2 h−1 bar−1(比GOm高30倍)的透水性180 h。这项研究工作以“Graphene oxide membranes with stableporous structure for ultrafast water transport”为题发表在国际顶级期刊《Nature Nanotechnology》上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41565-020-00833-9 总的来说,作者报道了一种高稳定性和超渗透性的GO/沸石-咪唑啉骨架-8(ZIF-8)杂化膜结构的设计,具有超强的纳滤性能,在分离膜领域具有重要意义,这种调节膜微观结构的技术为开发下一代纳滤膜提供了指导!(文:one end) 图1. IF-8 @ f-Gom薄膜制备示意图和结构表征 图2. GO基膜的孔结构和ZIF-8生长机理示意图 图3 错流条件下GO基膜的纳滤性能表征 图4 ZIF-8@f-GOm分离机理 赞 (0) 相关推荐 中科院宁波材料所陈涛联合Jincui Gu课题组--大规模界面自组装还原氧化石墨烯\氧化石墨烯超薄膜用于分子筛 氧化石墨烯(GO)凭借其独特的二维(2D)纳米通道和珍珠层状的薄层结构,显示出优异的分子筛性质.然而,充分利用其无与伦比的特征去大规模构建GO基膜仍存在很大挑战.在这里,呈现了一种简便,超快且环保的策 ... 华南理工腐蚀顶刊:揭示变形奥氏体不锈钢异常选择性溶解机理! 导读:本文研究了时效过程中微观组织演变对变形的Super304H不锈钢腐蚀行为的影响.对于时效后的变形试样,在钝化初期,当表面钝化膜薄且对电化腐蚀敏感时,在电位动力学极化曲线中存在一个异常的溶解电流峰 ... 韩国延世大学Dae Woo Kim团队--氧化石墨烯纳米带上锚定的金属有机骨架膜的孔结构调控 一般通过修改骨架构件可以调节金属有机物(MOF)的孔结构和气体传输特性.这里,孔调节的沸石咪唑酯骨架(ZIF)-8层直接生长在氧化石墨烯纳米带(GONR)处理的聚合物基质上.含氧官能团和GONR悬挂的 ... 南京理工大学Wei Liu和中国科学技术大学Yuen Wu课题组--氧化石墨烯膜进行原子过滤以获取原子分散的单原子催化剂 单原子催化剂(SACs)作为一种杰出的催化剂已经引起了广泛的关注,构成了一系列吸引人的催化反应性能.本文中,开发了一种简单而巧妙的策略,用于在氧化石墨烯膜(GOMs)的辅助下,在固体扩散过程中通过原子 ... 美国科罗拉多大学博尔德分校Francois Barthelat课题组--氧化石墨烯薄膜3D结构的塑性成形 由氧化石墨烯(GO)纳米片制成的扁平.膜状材料具有非凡的机械性能,包括刚度高,强度高,重量轻.但是,由于GO本身的脆性,从扁平GO膜形成复杂的非平面结构,是很困难的.在这里,提出了一种简单且低成本的方 ... 华东理工大学在氧化石墨烯膜实现高价态离子高效截留取得重要进展 上海讯 近日,华东理工大学理学院物理系研究团队在国际知名刊物Journal of Materials Chemistry A (影响因子11.301),以"Ultrahigh wate ... 中国科技大学徐安武教授--生物合成聚合物与氧化石墨烯自组装成纳米复合薄膜及其增强的力学性能 氧化石墨烯(GO)一直被认为是有前途的多用途二维材料.但是,自支撑氧化石墨烯薄膜强度和柔韧性较差,这限制其大规模生产和长久耐用性.基于软体动物壳中珍珠层分级结构中的有机和无机成分之间的关系,受此启发, ... 中空蛋黄-蛋壳结构钴氮共掺杂碳材料催化HMF氧化酯化反应—非均相催化1 将可再生的生物质通过化学反应转化为燃料或者精细化工原料已经成为催化.化工和材料领域研究的热点之一.纤维素和半纤维素在酸性条件下通过水解.脱水等步骤可以选择性合成5-羟甲基呋喃醛(HMF)[1],目前该 ... 浙江农林大学Liang Chen课题组--选择性还原氧化石墨烯膜中的环氧基以实现超高透水性 当除去环氧基而在GO薄片中保留羟基时,预计氧化石墨烯(GO)膜的渗透性会显着改善.但是,对于常规的还原方法,仍然难以实现对含氧基团的这种选择性还原.在本文中,我们展示了使用改性电子束辐照(EBI)精确 ... 加州大学Richard B. Kaner课题组--纳米结构氧化石墨烯复合膜具有超渗透性和机械稳健性 氧化石墨烯(GO)膜具有低摩擦水渗透性和独特的分子筛分能力,因此具有分离应用的巨大潜力.然而,沉积的GO膜的实际使用受到源自常规沉积方法的膜复合结构的较差的机械坚固性的限制.在这里,我们报告了具有极大 ... 上海师范大学Bowu Zhang和Hongjuan Ma--交联咪唑嵌层氧化石墨烯膜从低浓度溶液中回收酸 丰富的含氧官能团赋予氧化石墨烯优异的质子传输性能和构建质子导电膜的潜力.本文通过将可交联的咪唑离子插入氧化石墨烯层板中,然后通过电子束辐照交联,制备了氧化石墨烯基膜作为分离屏障,通过扩散透析从低浓度酸 ... 天津大学Zhongyi Jiang和Fusheng Pan课题组--异质结构氧化石墨烯膜具有可调节的水捕获层:助力高选择性水渗透 氧化石墨烯(GO)层状膜具有快速的水输运纳米通道,在选择性分离水分子方面具有广阔的前景,但膜表面的水捕获能力限制了分离性能.这里,通过自下而上的方法,使用结构可调的单宁酸(TA)纳米聚集体作为构建模块 ... 南京大学Wenbin Zhang课题组--软粒子可帮助氧化石墨烯膜实现快速选择性水输运 插层策略可成功控制2D膜的层间距,以进行有效的脱盐和离子筛分过程,但是,选择一种合适的纳米级嵌入剂以及能够进一步化学修饰,目前仍存在很大困难.这里,首次报道了插层软粒子-聚丙烯腈凝胶颗粒(PANGPs ... 新加坡科技大学Hui Ying Yang课题组--电场调制氧化石墨烯膜的离子筛分效应 使用二维(2D)层状膜精确和可选择性地分离离子是一个新兴的研究领域,其在水处理,海水淡化,传感,仿生和能量存储等领域都有潜在的应用.但是,大多数实验是围绕压力或浓度驱动的分离过程来研究,而没考虑离子种 ... 莱斯大学Jun Lou WeipengWang组--高性能分级纳米结构的氧化石墨烯/共价有机骨架杂化膜用于稳定的有机溶剂纳米过滤 石油化工.制药和炼油行业对稳定的纳滤膜具有极高的有机溶剂耐受性和苛刻的化学环境的要求.作为有前途的纳滤膜候选材料,氧化石墨烯层状膜在实际应用条件下通量低且不稳定.据报导,掺入额外的纳米孔是改善溶剂运输 ... 山东大学侯士峰教授团队最新ACS AMI:L-半胱氨酸改性氧化石墨烯膜用于手性选择性分离 摘要 通过组装L-半胱氨酸(L-Cys)修饰的氧化石墨烯片,我们制备了一种新型手性分离膜.L-Cys修饰导致对映异构体分离膜的可及层间距为8 Å,从而实现高溶剂渗透性.在等压条件下的外消旋体分离实验中 ...