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电泳沉积氧化石墨烯分子筛膜,工业分离C2/C3!

氧化石墨烯膜由于层间距可调,具有优异的小分子、离子选择性分离性能,在海水淡化、水净化、气体分离等领域具有广泛的应用前景。


其中一个问题在于:减小氧化石墨烯层间距,容易破坏膜结构。如何精确调控层间距,并保证膜的力学性能,是氧化石墨烯膜具有实际应用性能的首要前提。

 

有鉴于此,中科院上海高研院孙予涵、Gaofeng Zeng等人利用电泳沉积方法实现了快速沉积超薄、无缺陷、力学性能优异的氧化石墨烯分子筛膜。

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图1. 在多孔不锈钢中空纤维(PSSHF)上电泳沉积GO膜

研究人员在多孔不锈钢中空纤维(PSSHF)上沉积GO膜。在电沉积过程中,GO膜中的含氧官能团被选择性还原,使得氧化石墨烯堆叠层的层间距可控减小。所制得的ED-GO@PSSHF复合膜对C2(乙烷、乙烯等)和C3(丙烷、丙烯等)化合物具有优异的选择性分离性能。

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图2. 小分子透过性

这种优异的分离性能一方面来源于精确的孔道控制;另一方面来源于GO和载体以及GO和GO之间界面作用增强了膜的力学性能。


总之,这项研究开发了一种改进的氧化石墨烯膜可控制备技术,为工业混合物分离带了新的借鉴!

表1. 理想的选择性和分离因子

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