導(dǎo)電膜是一種有前途的減少水處理成本的途徑，因?yàn)樗鼈兡軌蜃畲蟪潭鹊販p少污垢的有害影響，降解污染物，并在過濾過程中提供其他利處。這里，利用激光還原氧化石墨烯（GO），構(gòu)建了一種導(dǎo)電膜，該實(shí)驗(yàn)方法便捷且成本低。首先，將GO過濾到聚醚砜膜載體上，然后通過激光熱解沉積成導(dǎo)電膜。激光還原GO復(fù)合膜可用于滲透水，薄層電阻低至209Ω/□。施加電壓為8V時(shí)，激光還原GO膜去除97％以上的水污染物，25μM甲基橙染料。此外，該研究表明，通過加入對(duì)苯二胺結(jié)合分子，可以進(jìn)一步減少激光還原GO膜的薄層電阻（54Ω/□）。
Figure 1.（a）沉積氧化石墨烯（GO）到聚醚砜（PES）膜上的示意圖，（b）GO涂層-PES膜的激光照射，以及（c）最終膜結(jié)構(gòu)的示意圖。（d）47毫米直徑PES膜的照片。（e）PES膜，（f）GO涂層-膜和（g）激光還原GO涂層-膜的SEM圖像。
Figure 2.（a）有無激光照射的GO薄膜的拉曼光譜。（b）不同樣品的ATR-FTIR光譜。
Figure 3. PES基底，少量GO沉積之后，多量GO沉積之后的（a-c）示意圖，以及（d-f）對(duì)應(yīng)的SME圖。
Figure 4.（a）原始PES，（b）GO涂層的PES和（c）激光還原GO涂層的PES的低倍SEM橫截面圖像。（d）原始PES，（e）GO涂層PES和（f）激光還原GO涂層的PES的高倍SEM圖像。
Figure 5．（a）不同樣品的水滲透系數(shù)。（b）薄層電阻比較。（c）電化學(xué)染料降解實(shí)驗(yàn)中甲基橙溶液的照片。（d）在實(shí)驗(yàn)試用期內(nèi)所測(cè)得的染料溶液濃度。
該研究工作由麻省理工學(xué)院Jeffrey C. Grossman和Anthony P. Straub課題組于2021年發(fā)表在Nano Letters期刊上。原文：Highly Conductive and Permeable Nanocomposite Ultrafiltration Membranes Using Laser-Reduced Graphene Oxide。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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