【摘 要】
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氧化石墨烯(graphene oxide,GO)纳米片层层堆叠构建的GO膜具有特殊的亚纳米通道,在气体分离、纳滤、渗透蒸发、锂硫电池隔膜等领域有广泛的潜在应用.亚纳米通道由相邻两层GO纳米片构筑,与膜表面平行,分子或离子从GO膜的一侧传递到另外一侧需要移动很长距离.如果想得到传质阻力小的GO膜,膜的厚度必须控制在很薄范围(～几十纳米),势必要求做成GO复合膜才能得到实际应用.在流动的液体环境中,G
【机 构】
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大连理工大学化学工程系,大连,116024
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氧化石墨烯(graphene oxide,GO)纳米片层层堆叠构建的GO膜具有特殊的亚纳米通道,在气体分离、纳滤、渗透蒸发、锂硫电池隔膜等领域有广泛的潜在应用.亚纳米通道由相邻两层GO纳米片构筑,与膜表面平行,分子或离子从GO膜的一侧传递到另外一侧需要移动很长距离.如果想得到传质阻力小的GO膜,膜的厚度必须控制在很薄范围(～几十纳米),势必要求做成GO复合膜才能得到实际应用.在流动的液体环境中,GO纳米片彼此并且GO膜与基膜之间必须共价键交联才能得到稳定的GO复合膜.GO纳米片表面具有丰富的含氧基团,如环氧基团、羟基和羧基.利用环氧基团与伯胺基的开环亲核加成反应,采用小分子二胺交联GO.所以,制备环氧基团功能化的多孔膜很重要.采用原位溶胶凝胶的方法,将3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯溶于N-甲基吡咯烷酮,加入化学当量的水(其中含有0.5 M HCl)促进有机硅前驱体水解,然后加入致孔剂PEG400和聚砜,配制成膜液,然后利用干湿相转化法制备环氧基功能化的多孔聚砜膜.这样,最靠近膜表面的GO纳米片就可以通过二胺小分子与基膜通过共价键交联固定,即整个GO膜就牢固地黏贴在基膜上,得到机械稳定的GO复合膜,可以成功地应用在流动的液相环境里.
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