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江苏师范大学李海涛课题组开发出新型石墨烯薄膜 吸附率创新高

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2017-03-31 16:47

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很多研究基于各种类型的纳米材料,构建了一系列新颖的超薄且渗透通量很高的功能性分离膜。在这些纳米材料中,氧化石墨烯纳米薄膜作为一种典型的单原子二维纳米材料,具有极高的分离效率,成为一种全新的薄层分离膜。”李海涛说。但是,纯氧化石墨烯制备的滤膜,层间距很小,导致水渗透通量不足、耗时长、不耐高压且易碎。


为解决这一问题,李海涛课题组将活性炭(AC)插入了氧化石墨烯(GO)薄层膜制备出一种复合多孔碳膜微纳材料。

▲“新型复合多孔碳膜微纳材料 具超强吸附力


活性炭(AC)纳米颗粒结构本身具有独特的官能团,如羧基、羰基、酚、内酯、醌等,这可以有效增大复合膜本身的吸附能力。


“我们利用活性炭材料之间的协同作用,制备了基于氧化石墨烯的复合薄膜材料,实现了对引用水中抗生素物质的完全去除。”李海涛说。


氧化石墨烯表面含有丰富的含氧官能团,借助于“π-π”作用以及范德华力,氧化石墨烯对多种有机物具有良好的吸附效果。


“纳米活性炭的加入,不仅在氧化石墨烯片层之间起到了良好的骨架支撑作用,也极大地提高了石墨烯薄膜材料的吸附能力。”李海涛说,同时,活性炭材料有效地增加了氧化石墨烯的层间距离,实现薄膜材料比表面积的有效提升。







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