层间距可控的超稳定氧化石墨烯膜的制备及其性能研究

来源 :第九届全国膜与膜过程学术报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:beryl1830
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  氧化石墨烯(graphene oxide,GO)膜具有优异的物质选择性与传输渗透性,使得氧化石墨烯膜在海水淡化、离子分离、渗透汽化等领域具有重要的应用价值。在这些水环境中的应用,氧化石墨烯膜在水溶液中的稳定性至关重要。但由于氧化石墨烯表面富含氧化基团,氧化石墨烯片层表面的羟基和环氧基会与水形成氢键导致水合排斥,并且片层边缘带负电的羧基会引起片层间的负静电排斥,导致氧化石墨烯膜在水中会分解,稳定性非常差,这极大地限制了氧化石墨烯膜的应用及发展。本文提出了一种构建层间距可控的超稳定氧化石墨烯膜的新策略。通过隔层掺加部分还原氧化石墨烯(partially reduced graphene oxide,prGO)片层构筑GO膜的纳米层状结构与调控层间距尺寸。由于氧化石墨烯片层上的部分羟基和环氧基被还原,导致部分还原的氧化石墨烯的水合排斥减弱;同时使得GO膜纳米片层间的π-π键作用大大增强。使得我们的氧化石墨烯膜在水中具有超高的稳定性,而这些因素不会随着溶液pH值的变化而改变,我们的氧化石墨烯膜在酸溶液或者碱溶液中也十分稳定,有利于氧化石墨烯膜的推广应用及发展。
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