導電膜是一種有前途的減少水處理成本的途徑，因為它們能夠最大程度地減少污垢的有害影響，降解污染物，并在過濾過程中提供其他利處。這里，利用激光還原氧化石墨烯（GO），構建了一種導電膜，該實驗方法便捷且成本低。首先，將GO過濾到聚醚砜膜載體上，然后通過激光熱解沉積成導電膜。激光還原GO復合膜可用于滲透水，薄層電阻低至209Ω/□。施加電壓為8V時，激光還原GO膜去除97％以上的水污染物，25μM甲基橙染料。此外，該研究表明，通過加入對苯二胺結合分子，可以進一步減少激光還原GO膜的薄層電阻（54Ω/□）。
Figure 1.（a）沉積氧化石墨烯（GO）到聚醚砜（PES）膜上的示意圖，（b）GO涂層-PES膜的激光照射，以及（c）最終膜結構的示意圖。（d）47毫米直徑PES膜的照片。（e）PES膜，（f）GO涂層-膜和（g）激光還原GO涂層-膜的SEM圖像。
Figure 2.（a）有無激光照射的GO薄膜的拉曼光譜。（b）不同樣品的ATR-FTIR光譜。
Figure 3. PES基底，少量GO沉積之后，多量GO沉積之后的（a-c）示意圖，以及（d-f）對應的SME圖。
Figure 4.（a）原始PES，（b）GO涂層的PES和（c）激光還原GO涂層的PES的低倍SEM橫截面圖像。（d）原始PES，（e）GO涂層PES和（f）激光還原GO涂層的PES的高倍SEM圖像。
Figure 5．（a）不同樣品的水滲透系數。（b）薄層電阻比較。（c）電化學染料降解實驗中甲基橙溶液的照片。（d）在實驗試用期內所測得的染料溶液濃度。
該研究工作由麻省理工學院Jeffrey C. Grossman和Anthony P. Straub課題組于2021年發表在Nano Letters期刊上。原文：Highly Conductive and Permeable Nanocomposite Ultrafiltration Membranes Using Laser-Reduced Graphene Oxide。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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