导电膜是一种有前途的减少水处理成本的途径，因为它们能够最大程度地减少污垢的有害影响，降解污染物，并在过滤过程中提供其他利处。这里，利用激光还原氧化石墨烯（GO），构建了一种导电膜，该实验方法便捷且成本低。首先，将GO过滤到聚醚砜膜载体上，然后通过激光热解沉积成导电膜。激光还原GO复合膜可用于渗透水，薄层电阻低至209Ω/□。施加电压为8V时，激光还原GO膜去除97％以上的水污染物，25μM甲基橙染料。此外，该研究表明，通过加入对苯二胺结合分子，可以进一步减少激光还原GO膜的薄层电阻（54Ω/□）。
 
  
Figure 1.（a）沉积氧化石墨烯（GO）到聚醚砜（PES）膜上的示意图，（b）GO涂层-PES膜的激光照射，以及（c）最终膜结构的示意图。（d）47毫米直径PES膜的照片。（e）PES膜，（f）GO涂层-膜和（g）激光还原GO涂层-膜的SEM图像。
 
  
Figure 2.（a）有无激光照射的GO薄膜的拉曼光谱。（b）不同样品的ATR-FTIR光谱。
 
  
Figure 3. PES基底，少量GO沉积之后，多量GO沉积之后的（a-c）示意图，以及（d-f）对应的SME图。
 
  Figure 4.（a）原始PES，（b）GO涂层的PES和（c）激光还原GO涂层的PES的低倍SEM横截面图像。（d）原始PES，（e）GO涂层PES和（f）激光还原GO涂层的PES的高倍SEM图像。
 
  Figure 5．（a）不同样品的水渗透系数。（b）薄层电阻比较。（c）电化学染料降解实验中甲基橙溶液的照片。（d）在实验试用期内所测得的染料溶液浓度。
  
       该研究工作由麻省理工学院Jeffrey C. Grossman和Anthony P. Straub课题组于2021年发表在Nano Letters期刊上。原文：Highly Conductive and Permeable Nanocomposite Ultrafiltration Membranes Using Laser-Reduced Graphene Oxide。

转自《石墨烯杂志》公众号