Graphene oxide membranes with stable porous structure for ultrafast water transport

材料科学 微型多孔材料 石墨烯 微观结构 沸石咪唑盐骨架 化学工程 氧化物 纳米材料 纳米片 纳米晶 结晶 纳米技术 多孔性 金属有机骨架 复合材料 吸附 化学 有机化学 生物化学 工程类 冶金
作者
Wenhai Zhang,Ming‐Jie Yin,Qiang Zhao,Chenggang Jin,Naixin Wang,Shulan Ji,Cody L. Ritt,Menachem Elimelech,Quan‐Fu An
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:16 (3): 337-343 被引量:573
标识
DOI:10.1038/s41565-020-00833-9
摘要

The robustness of carbon nanomaterials and their potential for ultrahigh permeability has drawn substantial interest for separation processes. However, graphene oxide membranes (GOms) have demonstrated limited viability due to instabilities in their microstructure that lead to failure under cross-flow conditions and applied hydraulic pressure. Here we present a highly stable and ultrapermeable zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)-nanocrystal-hybridized GOm that is prepared by ice templating and subsequent in situ crystallization of ZIF-8 at the nanosheet edges. The selective growth of ZIF-8 in the microporous defects enlarges the interlayer spacings while also imparting mechanical integrity to the laminate framework, thus producing a stable microstructure capable of maintaining a water permeability of 60 l m-2 h-1 bar-1 (30-fold higher than GOm) for 180 h. Furthermore, the mitigation of microporous defects via ZIF-8 growth increased the permselectivity of methyl blue molecules sixfold. Low-field nuclear magnetic resonance was employed to characterize the porous structure of our membranes and confirm the tailored growth of ZIF-8. Our technique for tuning the membrane microstructure opens opportunities for developing next-generation nanofiltration membranes.
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
达不溜完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
慕青应助oyyh采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
甜瓜瓜发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
Ughitsmu完成签到,获得积分10
2秒前
rxdeng完成签到,获得积分10
2秒前
传奇3应助如意的玉米采纳,获得10
2秒前
橙子发布了新的文献求助10
2秒前
残雪月完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4应助nnnn采纳,获得10
3秒前
3秒前
LeePsy发布了新的文献求助10
3秒前
wangq246完成签到,获得积分10
4秒前
cdercder应助sunshine采纳,获得10
4秒前
sagitar应助catch采纳,获得20
4秒前
4秒前
核桃发布了新的文献求助10
5秒前
高强发布了新的文献求助10
5秒前
蜂蜜发布了新的文献求助10
5秒前
ZLR发布了新的文献求助10
6秒前
望山云雾发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
菲菲发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
思源应助身处人海采纳,获得10
7秒前
华仔应助甜瓜瓜采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
小马甲应助苹果萝采纳,获得10
8秒前
酷波er应助等等采纳,获得10
8秒前
月Y发布了新的文献求助10
8秒前
橙子完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 500
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 7301175
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8919504
关于积分的说明 18891461
捐赠科研通 6965831
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3211290
关于科研通互助平台的介绍 2380380
邀请新用户注册赠送积分活动 2188139