Nano Letters：化学层压的具有酚醛树脂纳米颗粒的氧化石墨烯纳米片用于坚固耐用的快速海水淡化膜

氧化石墨烯（GO）在膜分离领域中受到人们极大关注，但由于其过度膨胀和曲折的传输路径，其海水淡化性能仍处于欠佳状态。

近日，江南大学刘天西教授，南京工业大学汪勇教授报道了通过高效脱盐的化学层压策略，制备了一种具有短穿透平面路径和紧凑纳米通道的GO/酚醛纳米网格杂化膜。

文章要点

1）预合成的酚醛/聚醚纳米片作为酚醛纳米颗粒的前驱体，与GO按不同比例混合，通过真空过滤法制备GO/酚醛/聚醚膜。酸处理后得到GO/酚醛纳米网杂化膜，其中GO和酚醛纳米网通过酯键合，而相邻的酚醛纳米网通过亚甲基键合。这种化学连接的结构使层间间距变得更紧密，降至6.4 Å。

2）酚醛纳米孔的穿透平面为水的快速传输提供了丰富而又短的通道，而收紧的GO纳米通道可以选择性地抑制离子的传输。因此，GO/酚醛纳米网格杂化膜具有高达165.6 L/(m² h bar)的透水率和97%的Na₂SO₄截留率，优于其它GO基膜。此外，采用这种方法制备的杂化膜也具有良好的性能稳定性。

这项工作提供了一种简单的策略，将穿过平面的纳米孔引入到GO膜中进行快速淡化，并展示了化学连接效应在控制层间距中的作用。此外，该策略还有望应用于其他基于2D材料的纳米通道的设计中，以提高其性能。

参考文献

Qianqian Lan, et al, Chemically Laminating Graphene Oxide Nanosheets with Phenolic Nanomeshes for Robust Membranes with Fast Desalination, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02683

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02683