Ultrafast Macroscopic Assembly of High-Strength Graphene Oxide Membranes by Implanting an Interlaminar Superhydrophilic Aisle

材料科学 超亲水性 石墨烯 纳米技术 氧化物 过滤(数学) 纳米 纳米核糖学 复合材料 化学工程 润湿 原子力显微镜 化学 生物化学 统计 数学 工程类 冶金
作者
Zhe Wang,Boyang Mao,Ming Zhao,David G. Calatayud,Wei Qian,Peng Li,Zhigang Hu,Huaqiang Fu,Xin Zhao,Shilin Yan,Zongkui Kou,Daping He
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (3): 3934-3942 被引量:43
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c09319
摘要

A macroscopic-assembled graphene oxide (GO) membrane with sustainable high strength presents a bright future for its applications in ionic and molecular filtration for water purification or fast force response for sensors. Traditionally, the bottom-up macroscopic assembly of GO sheets is optimized by widening the interlaminar space for expediting water passage, frequently leading to a compromise in strength, assembly time, and ensemble thickness. Herein, we rationalize this strategy by implanting a superhydrophilic bridge of cobalt-based metal-organic framework nanosheets (NMOF-Co) as an additional water "aisle" into the interlaminar space of GO sheets (GO/NMOF-Co), resulting in a high-strength macroscopic membrane ensemble with tunable thickness from the nanometer scale to the centimeter scale. The GO/NMOF-Co membrane assembly time is only 18 s, 30800 times faster than that of pure GO (154 h). More importantly, the obtained membrane attains a strength of 124.4 MPa, which is more than 3 times higher than that of the GO membrane prepared through filtration. The effect of hydrophilicity on membrane assembly is also investigated by introducing different intercalants, suggesting that, except for the interlamellar spacing, the interlayered hydrophilicity plays a more decisive role in the macroscopic assembly of GO membranes. Our results give a fundamental implication for fast macroscopic assembly of high-strength 2D materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ty发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
gmm发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
彭于晏应助cccc采纳,获得10
2秒前
Guko发布了新的文献求助10
3秒前
xiaohcuan712发布了新的文献求助10
3秒前
skkr完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
fdawn完成签到,获得积分10
4秒前
DW应助lchen采纳,获得10
4秒前
小杨爱科研完成签到,获得积分10
5秒前
Falty完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
yyyyyy发布了新的文献求助10
6秒前
文刂发布了新的文献求助10
7秒前
爆米花应助拼搏的冰棍采纳,获得10
7秒前
shw发布了新的文献求助10
7秒前
起風了发布了新的文献求助10
7秒前
朱哥永正发布了新的文献求助10
7秒前
alaxs发布了新的文献求助10
8秒前
ygy完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
HalfGumps完成签到,获得积分10
11秒前
ygy发布了新的文献求助10
11秒前
风中大楚应助6666采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
盒子发布了新的文献求助10
12秒前
zhang发布了新的文献求助10
12秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Nature-Inspired Computing: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications 600
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7730348
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9282129
关于积分的说明 20148037
捐赠科研通 7307890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3303453
关于科研通互助平台的介绍 2456279
邀请新用户注册赠送积分活动 2311894