當(dāng)除去環(huán)氧基而在GO薄片中保留羥基時(shí)，預(yù)計(jì)氧化石墨烯（GO）膜的滲透性會顯著改善。但是，對于常規(guī)的還原方法，仍然難以實(shí)現(xiàn)對含氧基團(tuán)的這種選擇性還原。在本文中，我們展示了使用改性電子束輻照（EBI）精確選擇性地還原低環(huán)氧含量但高羥基含量的GO薄片。值得注意的是，用還原的GO薄片（EBI-rGO）制備的膜具有92.7至267.1 L m
-2 h
-1 bar
-1的超高水滲透率，同時(shí)仍保持了兩種染料（甲基藍(lán)、對硝基苯胺和若丹明B）和多價(jià)金屬離子（Fe
3+、Pb
2+、Cu
2+）的有效排斥率。理論計(jì)算表明，通過使用氫自由基（H
+）還原環(huán)氧而獲得新生成的羥基在控制選擇性還原中起著重要作用。我們的研究提供了一種制備具有出色水凈化性能的GO膜的有效方法。
Figure 1. （a）沿標(biāo)記的白線截取的具有相應(yīng)高度輪廓的橫截面的AFM圖像，以及（b）EBI-rGO
3/4的側(cè)面面積分布
Figure 2. GO和rGO膜的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像。GO膜的（a）表面和（b）橫截面， EBI-rGO
3/4的（c）表面和（d）橫截面，（e）C-rGO膜的表面，以及（f）T-rGO膜的表面膜用于抵制副苯胺溶液
Figure 3. 從（a）染料（MB、PR、RB）和（b）多價(jià)金屬離子（Fe
3+、Pb
2+、Cu
2+）滲透測試獲得的GO和EBI-rGO膜的水通量和截留率。基于水流量，c）染料和d）多價(jià)離子的水通量和排斥率，與文獻(xiàn)中的報(bào)道進(jìn)行對比
Figure 4. （a）GO和（b）EBI-rGO
3/4膜對MB的透水率和截留率的穩(wěn)定性測試。
相關(guān)研究成果于2021年由浙江農(nóng)林大學(xué)Liang Chen課題組，發(fā)表在Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.09.076）上。原文：Selective reduction of epoxy groups in graphene oxide membrane for ultrahigh water permeation。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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