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        科研人員研發(fā)出污水處理新材料

        2020-11-09 12:33:31崔雪芹
        科學(xué)導(dǎo)報 2020年68期

        崔雪芹

        制備高滲透性能且高截留率的氧化石墨烯膜一直是難題和研究熱門。近日,浙江農(nóng)林大學(xué)教授陳亮團(tuán)隊通過實驗和理論結(jié)合,利用改進(jìn)電子束輻照還原方法,實現(xiàn)了在氧化石墨烯中對環(huán)氧基團(tuán)的精確去除,同時保留了大量羥基。該成果在線發(fā)表于《碳》雜志。

        他們制備得到的石墨烯膜展示了出色的親水性、超高滲透性能和穩(wěn)定性能,為選擇性去除基團(tuán)類型以及石墨烯膜在污水處理等應(yīng)用提供了重要的理論和實驗基礎(chǔ)。

        在該研究中,陳亮團(tuán)隊通過理論計算分析,發(fā)現(xiàn)利用氫自由基和環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng),能產(chǎn)生新的羥基基團(tuán),這使得去除環(huán)氧、保留羥基成為可能。

        研究團(tuán)隊進(jìn)一步通過改進(jìn)電子束輻照的實驗方法,形成以氫自由基為主的輻照環(huán)境,成功實現(xiàn)了環(huán)氧基團(tuán)的選擇性還原。制備得到的還原氧化石墨烯,在含氧量顯著下降的同時具有極好的親水性。更重要的是,制備的石墨烯膜在截留有機(jī)污染物和重金屬廢液時,展示出超高滲透性能和截留穩(wěn)定性能。

        研究認(rèn)為,如果能在保留羥基的同時,最大程度地減少環(huán)氧基團(tuán),有望極大改善膜的滲透性及其他性能。但是傳統(tǒng)的還原方法,比如熱還原和化學(xué)還原法,能同時大幅度降低環(huán)氧和羥基,但均無法實現(xiàn)精確選擇性還原某一類基團(tuán)的目的。

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