有機(jī)溶劑納濾膜(OSN)或耐溶劑納濾膜(SRNF)為制藥行業(yè)高效和具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的溶劑回收提供了前所未有的機(jī)會(huì)。在此，我們描述了用于高性能OSN應(yīng)用的小片狀氧化石墨烯(SFGO)膜。我們的策略是通過(guò)控制橫向尺寸，為溶劑分子設(shè)計(jì)出更短和更少曲折的運(yùn)輸途徑。通過(guò)使用La
3+作為交聯(lián)劑和插層間隔劑，可以穩(wěn)定SFGO膜的選擇層，并實(shí)現(xiàn)相關(guān)尺寸的超快選擇性分子輸運(yùn)。甲醇的滲透率比大片GO (LFGO)高2.9倍，對(duì)三種有機(jī)染料具有高選擇性。更重要的是，SFGO-La
3+膜在代表實(shí)際OSN運(yùn)行條件的流體動(dòng)力應(yīng)力下，表現(xiàn)出了至少24小時(shí)的強(qiáng)大穩(wěn)定性。這些理想的屬性來(lái)源于La
3+交聯(lián)，它與SFGO的含氧官能團(tuán)形成獨(dú)特的強(qiáng)配位鍵。其他陽(yáng)離子則無(wú)效。
Fig. 1. GO基復(fù)合材料的尺寸大小由GO納米薄片的橫向尺寸控制。
Fig. 2. 膜的表征。
Fig. 3. GO膜的OSN性能。
Fig. 4. SFGO-La
3+膜的理化性質(zhì)和穩(wěn)定性。
Fig. 5. SFGO-La
3+系統(tǒng)的理論模擬。
相關(guān)研究成果于2020年由南洋理工大學(xué)Tae-Hyun Bae課題組，發(fā)表在Sci. Adv. (DOI: 10.1126/sciadv.aaz9184)上。原文：Realizing small-flake graphene oxide membranes for ultrafast size-dependent organic solvent nanofiltration。
摘自《石墨烯雜志》公眾號(hào)：
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