氧化石墨烯的性能及其在脱盐中的应用*

2021-04-23 06:57:18张娜娣殷晓春郑贵森
甘肃科技 2021年2期

张娜娣,殷晓春,郑贵森

(甘肃中医药大学公共卫生学院,甘肃 兰州 730000)

随着全球变暖以及水污染问题的加重,淡水资源短缺已经成为一个世界性的问题。而从咸水和海水中提取淡水即脱盐可以不仅可以有效地缓解这个问题,还可以实现一些盐类资源的回收利用。常用的脱盐技术有吸附法[1],电容法[2]、蒸馏法[3]等,其中膜法脱盐由于其分离效率高、低能耗、操作方便等特点在此方面具有良好的发展前景和重要的研究价值。但是由于目前膜法脱盐面临的主要问题之一是随着驱动力(压力、电压、浓度和温度)的增加盐的截留率下降。因此开发一种既能在较高驱动力下运行又不影响其离子排斥的膜式脱盐工艺仍然需要不断探索。氧化石墨烯作为一种新型材料,具有较高的机械强度和良好的化学适应性,在储能、电子器件、电渗析和选择性分子分离膜等领域[4-7]有着广泛应用,因此以氧化石墨烯为基础的海水及苦咸水淡化膜已成为近些年的研究热点。有研究表明,氧化石墨烯基膜在渗透汽化法脱盐的过程中具有良好的透水性和抗盐性[8-9]。为了更好地了解氧化石墨烯的特性,拓展氧化石墨烯膜材料在脱盐领域的应用,本文对氧化石墨烯的结构、性质以及氧化石墨烯膜在脱盐应用进展进行了综述,并对其在脱盐领域的发展趋势进行了展望

1 氧化石墨烯的结构与功能

氧化石墨烯(GO)由Brodie[10]于1859 年首次合成。氧化石墨烯[11]是石墨氧化生成的产物,具有由极性氧官能团中被氧化的sp3区与和原始石墨sp2区杂化而形成的二维网络结构[12-13]。……

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