上海高級(jí)研究所氧化石墨烯骨架膜研究進(jìn)展

上海高級(jí)研究所氧化石墨烯骨架膜研究進(jìn)展

近年來，中國(guó)科學(xué)院低碳轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和上海理工大學(xué)低碳能源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在氣相小分子篩用自組裝氧化石墨烯骨架復(fù)合膜方面取得了進(jìn)展。

單層氧化石墨烯（Go）堆積形成的二維層間納米通道具有材料易得、制備簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，已成為膜科學(xué)技術(shù)中的一個(gè)重要熱點(diǎn)。分離目標(biāo)涵蓋了氣體、液體和脫鹽領(lǐng)域，隨著研究的深入，Go基底膜突出了兩個(gè)主要問題：一是如何精確調(diào)整二維通道的大小，以滿足不同物體（特別是小分子）的分離需要；二是如何有效地增強(qiáng)夾層。ER的相互作用力和強(qiáng)度，提高了膜的可用性。

Go基膜與沸石膜具有不同的內(nèi)強(qiáng)相互作用。Go基膜的本體相主要是π-π鍵和氫鍵。Go基膜的機(jī)械強(qiáng)度較低，分子在分離過程中容易擴(kuò)大層間距，從而影響分離性能和穩(wěn)定性，用含Go氧基團(tuán)作錨定劑共價(jià)結(jié)合是提高碳層間相互作用的最直接有效途徑。E通過交聯(lián)分子使碳層通過，從而形成具有層間間距的均勻團(tuán)塊，為了控制層間間距以滿足小分子篩的需要，交聯(lián)分子需要有多個(gè)活性基團(tuán)，且尺寸越小，越有利于層間間距的控制。

在這項(xiàng)研究中，孫玉涵和曾高峰的團(tuán)隊(duì)選擇了雙NH2和C=S活性末端的硫脲（TU），分子骨架中只有三個(gè)原子，還原性弱的硫脲作為交聯(lián)分子，為了獲得均勻連續(xù)的GOF復(fù)合膜，團(tuán)隊(duì)首先通過活化反應(yīng)在載體上固定單層。將活性基團(tuán)接枝到載體表面，通過脫水縮合和親核加成反應(yīng)，周期性地組裝成Tu，并在載體上進(jìn)行組裝，形成均勻的Tu-Gof復(fù)合膜，首次實(shí)現(xiàn)了層層自組裝，通過控制條件，使膜的層間間距為F-Tu-Gof膜可精確控制，其厚度可控制在數(shù)十納米范圍內(nèi)，表征結(jié)果表明，將Tu固定在碳層上可大大抑制膜在分離介質(zhì)中的膨脹變形，顯著提高膜的機(jī)械穩(wěn)定性。結(jié)果表明，TU-GOF膜對(duì)H2有很高的選擇性，如H2/CO2、H2/N2和H2/CH4。對(duì)H2的理想選擇性可達(dá)200，對(duì)H2的滲透速率為10-7摩爾/平方米/秒/帕，這是Go基膜首次在二維層間篩的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效分離H2，其性能遠(yuǎn)高于聚合物膜的羅伯遜上限，也優(yōu)于大多數(shù)無機(jī)膜。膜。

相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)和國(guó)家重點(diǎn)納米技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃等先進(jìn)材料的支持下。

本文出自東莞市捷誠(chéng)石墨制品有限公司官網(wǎng)：http://m.qcwgm.com 權(quán)威發(fā)布，    東莞市捷誠(chéng)石墨制品有限公司是一家集銷售、應(yīng)用開發(fā)，產(chǎn)品加工的石墨專業(yè)廠家，專門為模具行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、真空熱處理爐、電子半導(dǎo)體及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)等提供石墨材料、石墨電極和相關(guān)的石墨制品，歡迎致電13549365158更多關(guān)于石墨制品方面信息，可回本網(wǎng)站產(chǎn)品頁面詳細(xì)了解點(diǎn)擊：石墨制品  石墨模具  石墨坩堝 石墨轉(zhuǎn)子 石墨軸承 石墨板 石墨棒 石墨匣體 石墨熱場(chǎng) 真空爐石墨制品 電子石墨模具