成果简介
本文，华东理工大学龙东辉教授等研究人员在《Nature Communications》期刊发表名为“General synthesis of ultrafine metal oxide/reduced graphene oxide nanocomposites for ultrahigh-flux nanofiltration membrane”的论文，研究提出一种通用、简便的胶体合成法来制备用于纳滤膜的超细金属氧化物/rGO纳米复合材料。这种合成的基础是利用GO表面的氧官能团作为快速异相成核的优先位置，导致在rGO表面形成尺寸小于3 nm的单分散金属氧化物纳米颗粒，并以高密度负载于rGO表面。这种合成方法对于锚定各种金属氧化物纳米颗粒（如ZnO、CoO、CuO、MgO、Fe2O3、Nb2O5、CdO、La2O3、MoO3）和金属硫化物(如ZnS、MoS2纳米颗粒)具有很强的通用性。
这些超细纳米粒子的粘附性可以抑制rGO纳米片的起皱和再堆积，形成高度稳定的胶体溶液，用于低成本的纳滤膜的溶液处理。由于纳米颗粒起到刚性柱子的作用，不仅增加了rGO片层之间的距离，而且在二维纳米通道之间创建了狭窄的曲折路径，用于染料分子的尺寸排斥分离。这项研究展示了将刚性纳米颗粒作为间隔物用于解决GO基膜的渗透性和选择性之间的权衡问题，为下一代纳滤膜的设计提供了新见解。
图文导读
图1：超细ZnO/rGO纳米复合材料的合成和表征。
图2：GO表面形成超细ZnO纳米粒子的机理研究。
图3：GO表面上超细ZnO纳米颗粒形成的DFT计算。
图4：ZnO/rGO 膜的表征。
图5：ZnO/rGO和GO膜的纳滤性能。
文献：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28180-4
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