科研人员研发出污水处理惩罚新质料
科研人员研发出污水处理惩罚新质料
制备高渗透机能且高截留率的氧化石墨烯膜一直是困难和研究热门。克日，浙江农林大学传授陈亮团队通过尝试和理论团结，操作改造电子束辐照还原要领，实现了在氧化石墨烯中对环氧基团的准确去除，同时保存了大量羟基。该成就在线颁发于《碳》杂志。
他们制备获得的石墨烯膜展示了精彩的亲水性、超高渗透机能和不变机能，为选择性去除基团范例以及石墨烯膜在污水处理惩罚等应用提供了重要的理论和尝试基本。
在该研究中，陈亮团队通过理论计较阐明，发明操作氢自由基和环氧基团回响，能发生新的羟基基团，这使得去除环氧、保存羟基成为大概。
研究团队进一步通过改造电子束辐照的尝试要领，形成以氢自由基为主的辐照情况，乐成实现了环氧基团的选择性还原。制备获得的还原氧化石墨烯，在含氧量显著下降的同时具有极好的亲水性。更重要的是，制备的石墨烯膜在截留有机污染物和重金属废液时，展示出超高渗透机能和截留不变机能。
“我们通过选择性还原制备的氧化石墨烯膜，在对污水中甲基蓝、副品红、罗丹明B等常见的有机染料和铁离子、铅离子、铜离子等过渡金属离子举办有效地截留的同时，还得到了超高水通量。对比于普通的氧化石墨烯膜，所得到的水通量晋升了高达两个数量级。该研究在氧化石墨烯膜低通量的困难方面取得的功效，将大大扩展氧化石墨烯膜在污水处理惩罚中的应用。”通讯作者之一、团队认真人陈亮说。
氧化石墨烯片层中，环氧(C-O-C)和羟基(C-OH)是两种主要的含氧基团，其含量靠近，并随机漫衍在氧化石墨烯片层外貌。
研究表白，羟基对氢键的形成有重要浸染，可以促进水分子在氧化石墨烯膜中的渗透，而环氧基团对形成氢键的孝敬相对较小，对水分子和溶质在通道内的传输形成阻力，倒霉于水分子和溶质的渗透。
研究认为，假如能在保存羟基的同时，最洪流平地淘汰环氧基团，有望极大改进膜的渗透性及其他机能。可是传统的还原要领，好比热还原和化学还原法，能同时大幅度低落环氧和羟基，但均无法实现准确选择性还原某一类基团的目标。
该论文获得了国度自然科学基金委、浙江省自然科学基金委、浙江农林大学校科研成长基金，上海同步辐射光源的扶助和支持。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.09.076
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