我們報告了基于含磺酸基的氧化石墨烯（SGO）（45 wt％的負載量）和PVDF的靜電耦合氧化石墨烯納米復合陽離子交換膜（CEM）的制備，其中離子交換基團由SGO添加劑提供。通過將氧化石墨烯（GO）與衍生自3,4-二羥基-L-苯丙氨酸（LDOPA）和聚（4-苯乙烯磺酸鈉）（PSS）的混合物混合來制備SGO。開發了一種壓鑄技術來制造獨立的納米復合材料CEM。FTIR光譜證實了納米復合物中磺酸基的存在。能量色散光譜分析表明，SGO分布在整個膜基質中，聚集最小。所得的SGO/PVDF納米復合CEM膜顯示出高親水性和高吸水率，但溶脹率低。此外，對納米復合材料CEM的電化學性能的評估顯示出良好的離子交換容量（0.63±0.08 meq/g）、滲透選擇性（0.95±0.04）和面積電阻（2.8±0.2 Ω cm
2）。納米復合材料CEM在電膜脫鹽應用中顯示出良好的潛力。
Figure 1. 靜電耦合PSS/L-DOPA/GO（SGO）作為聚合物（PVDF）膜中的陽離子交換添加劑的概念。
Figure 2. SGO/PVDF納米復合膜的制造示意圖。
Figure 3. 膜的SEM顯微照片。SGO/PVDF納米復合膜的（a）頂面和（b）橫截面。PVDF膜的（c）頂面和（d）橫截面。
Figure 4. AFM圖像顯示（a）SGO/PVDF膜和（b）PVDF膜的形貌。膜樣品的水接觸角：（c）SGO/PVDF CEM，（d）PVDF。
Figure 5. SGO/PVDF與商用CEM和其他異質CEM的離子交換容量（IEC）、滲透選擇性（P）和區域電阻（R
A）的比較
相關研究成果于2019年由哈里發科技大學Linda Zou課題組，發表在Journal of Membrane Science（https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.117457）上。原文：Electrostatically-coupled graphene oxide nanocomposite cation exchange membrane。
