Science Advances：小片状氧化石墨烯膜实现超快速有机溶剂纳滤

在制药工业中，研究有机溶剂纳滤膜(OSN)或耐溶剂纳滤膜(SRNF)以高效和具有成本竞争力进行溶剂回收具有重要意义。

近日，南洋理工大学Tae-Hyun Bae，天津大学Michael D. Guiver报道了采用两种类型的GO纳米片，即小片状GO(SFGO)和LFGO(LFGO)，采用加压辅助过滤的方法进行了膜的制备。成功设计出用于高性能OSN应用的小片状氧化石墨烯(SFGO)膜。

文章要点

1）研究人员利用横向尺寸控制来设计更短、更少曲折的溶剂分子运输路径。通过使用La³⁺作为交联剂和间隔物进行插层，稳定了SFGO膜选择层，实现了尺寸依赖的超快选择性分子传输。

2）该纳滤膜甲醇渗透率是大片GO(LFGO)的2.9倍，对3种有机染料有很高的选择性。更重要的是，SFGO-La³⁺膜在代表实际OSN操作条件的流体动应力下具有至少24小时的坚固稳定性。这些优异的性能来源于La³⁺交联，其与SFGO的含氧官能团形成独特的强配位键，而其他阳离子则是无效的。

Lina Nie, et al, Realizing small-flake graphene oxide membranes for ultrafast size-dependent organic solvent nanofiltration, Sci. Adv. 2020

DOI: 10.1126/sciadv.aaz9184

https://advances.sciencemag.org/content/6/17/eaaz9184/tab-figures-data