Cation-dependent structural instability of graphene oxide membranes and its effect on membrane separation performance

石墨烯 过滤(数学) 化学工程 电解质 氧化物 共价键 插层(化学) 膜结构 材料科学 纳滤 化学 无机化学 纳米技术 有机化学 物理化学 电极 工程类 统计 生物化学 数学
作者
Yinghui Mo,Xin Zhao,Yue‐xiao Shen
出处
期刊:Desalination [Elsevier BV]
卷期号:399: 40-46 被引量:63
标识
DOI:10.1016/j.desal.2016.08.012
摘要

Graphene oxide (GO) membranes formed by stacked GO nanosheets can separate contaminants from water via nanosized capillaries, the properties of which, however, might be altered by intercalation of solutes. This study first reports the impacts of common inorganic ions on the structure and separation performance of non-covalently bonded GO membranes. When filtering NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2, Na2SO4, and K2SO4 solutions, the flux of GO membranes, fabricated by vacuum filtration, exhibited significant increase over the filtration time in Na+ solutions, but maintained stable in the other electrolyte solutions. Rejection decline was observed for all the electrolytes with an order of Na+ > Mg2 + ≈ Ca2 + > K+ for the chlorides. X-ray diffraction indicated the GO membrane structure in K+ solutions was well maintained and slightly expanded in Mg2 +/Ca2 + solutions over time. However, the ordered structure of GO membranes disappeared after long exposure to Na+, explaining the significantly increased flux and reduced rejection. The effect of Na+ on the GO membrane structure was ascribed to its relatively large size but weak attraction with GO nanosheets. These findings highlight the importance of introducing strong covalent bonding between GO nanosheets to stabilize the structure and separation performance of GO membranes for water purification.

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
唐伯虎点秋香完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
WHW完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
我是老大应助MST采纳,获得10
2秒前
2秒前
简单的醉柳完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
李健的小迷弟应助MST采纳,获得10
5秒前
6秒前
顾矜应助....采纳,获得10
6秒前
姜博士完成签到,获得积分10
7秒前
323发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
mikejefy发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
11秒前
abigail29完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
半生半熟完成签到,获得积分10
12秒前
英勇的雪碧完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
领导范儿应助美好斓采纳,获得30
14秒前
研友_LwlNdn完成签到,获得积分10
15秒前
MAX发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
潇洒夜安完成签到,获得积分10
17秒前
LYDDDDD完成签到,获得积分10
17秒前
lijing发布了新的文献求助10
19秒前
何曼慈发布了新的文献求助10
19秒前
ttpd发布了新的文献求助30
19秒前
河中医朵花完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
wwl完成签到,获得积分10
23秒前
piers发布了新的文献求助10
23秒前
叠嶂间听云完成签到,获得积分10
25秒前
任性的白玉完成签到 ,获得积分10
25秒前
燕子发布了新的文献求助20
26秒前
潇洒的惋清应助手抓饼啊采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6787135
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8508887
关于积分的说明 18121959
捐赠科研通 6094345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3020722
邀请新用户注册赠送积分活动 1997552
关于科研通互助平台的介绍 1984905