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2021-10-20
颗粒在线讯：江南大学刘天西教授，南京工业大学汪勇教授等研究人员在《 Nano Lett》期刊发表名为“Chemically Laminating Graphene Oxide Nanosheets with Phenolic Nanomeshes for Robust Membranes with Fast Desalination”的论文，研究报道了通过高效脱盐的化学层压策略，制备了一种具有短穿透平面路径和紧凑纳米通道的GO/酚醛纳米网格杂化膜。
预合成的酚醛/聚醚纳米片作为酚醛纳米颗粒的前驱体，与GO按不同比例混合，通过真空过滤法制备GO/酚醛/聚醚膜。酸处理后得到GO/酚醛纳米网杂化膜，其中GO和酚醛纳米网通过酯键合，而相邻的酚醛纳米网通过亚甲基键合。这种化学连接的结构使层间间距变得更紧密，降至6.4 Å。酚醛纳米孔的穿透平面为水的快速传输提供了丰富而又短的通道，而收紧的GO纳米通道可以选择性地抑制离子的传输。因此，GO/酚醛纳米网格杂化膜具有高达165.6 L/(m2 h bar)的透水率和97%的Na2SO4截留率，优于其它GO基膜。此外，采用这种方法制备的杂化膜也具有良好的性能稳定性。
图1. GO/酚醛纳米网格杂化膜的制备示意图。
图2. GO/酚醛纳米网格杂化膜的形态
图3. GO/酚醛纳米网格杂化膜的理化特性。
图4、GO/酚醛纳米网格杂化膜的分离性能。
这项工作提供了一种简单的策略，将穿过平面的纳米孔引入到GO膜中进行快速淡化，并展示了化学连接效应在控制层间距中的作用。此外，该策略还有望应用于其他基于2D材料的纳米通道的设计中，以提高其性能。
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