有机溶剂纳滤（OSN）是制药和石化行业在溶剂交换、催化剂回收和提纯等工艺中选择性分离分子的一项重要技术。
由于这些过程需要高压和大量溶剂，因此是高度资源密集型的，因此研究人员努力寻找既能增加滤膜的渗透性，又能保持高选择性的新材料。 石墨烯和氧化石墨烯等二维材料是解决这一问题的极具吸引力的高性能添加剂。
2018 年，曼彻斯特大学的研究人员利用 William Blythe 提供的氧化石墨烯对聚（苯并咪唑）OSN 膜进行了功能化研究。氧化石墨烯在沉积过程中具有多功能性，既可溶于水和溶剂，又可通过薄片表面的含氧官能团产生化学反应，因此在这一应用中表现出色。 这些特点使其易于处理，并提供可调整的功能。
Blanford 及其同事发现，氧化石墨烯上的羟基可以共价交联到聚合物膜上，而这种功能可以提高分离性能。
官能化过程包括三个步骤：i) 通过 N-苄基化使聚（苯并咪唑）羟基化；ii) 使羟基化的聚（苯并咪唑）与甲苯二异氰酸酯交联；iii) 通过与甲苯二异氰酸酯的共价键锚定氧化石墨烯薄片，并与其他氧化石墨烯薄片交联。
在横流过滤中对膜的性能进行了评估。 研究人员发现，含有氧化石墨烯的膜的丙酮渗透率是商用 OSN 膜的 18 倍，是对照聚（苯并咪唑）膜的 5 倍。 尽管膜中的氧化石墨烯浓度很低（1-2%），但在试用其他溶剂时也显示出类似的高渗透性。
这是一项示范性研究，展示了 William Blythe 有限公司生产的高质量氧化石墨烯如何在商业上可行的规模上实现显著的性能提升。 欲了解更多有关氧化石墨烯功能化优化应用的信息，请联系我们的业务开发经理 Mike Butler 并访问我们的网站。
Fei F, Cseri L, Szekely G, Blanford CF. Robust Covalently Cross-linked Polybenzimidazole/Graphene Oxide Membranes for High-Flux Organic Solvent Nanofiltration. ACS Appl Mater Interfaces. 2018 May 9;10(18):16140-16147. doi: 10.1021/acsami.8b03591. Epub 2018 Apr 27. PMID: 29672014.
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