ACS Nano：一种简易、可扩展的大面积超薄氧化石墨烯纳滤膜制备方法

氧化石墨烯膜以其超高速的水传输和优异的分子筛分性能，在水净化和分子分离的膜过滤领域显示出巨大的应用潜力。然而，无法在工业规模上生产出统一的氧化石墨烯膜和其不环保的还原处理是阻碍其工业应用的瓶颈。

近日，香港理工大学忻浩忠教授报道了成功地开发了一种基于Mayer棒涂层的连续制备大面积超薄还原氧化石墨烯膜的工艺，并在此基础上进行了大功率UV还原。

文章要点

1）研究人员采用该方法制备了面积为30×80 cm²、厚度为几nm的氧化石墨烯膜。XPS和XRD结果表明，高功率紫外辐射可在数秒内有效地将氧化石墨烯膜还原到合适的程度。

2）一系列的实验室纳滤实验和中试试验表明，氧化石墨烯膜具有优异的透水性、分离效率、优异的稳定性和防污能力。特别是，rGO-10膜在渗透通量（60.0 kg m−2h−1）和盐排斥率（96.0%）之间表现出最佳的平衡。此外，这些超薄的氧化石墨烯膜足够坚固，能够承受严酷的交叉流过滤过程。综合测试表明，制备的氧化石墨烯膜具有良好的纳滤效果。

3）Mayer棒涂层法适用于氧化石墨烯膜的大规模生产，其可以通过卷到卷的生产实现纳米材料的均匀沉积。同时，高功率UV辐射是氧化石墨烯膜快速、连续、大面积还原的有效策略。这种组合工艺是一种绿色、简便、连续、可控和可扩展的方法，可用于成本效益高的氧化石墨烯膜生产。未来有望通过设备的专用件，制造方法能够实现全自动。

这项研究所提出的制备的工艺能够有效克服氧化石墨烯膜生产中存在的可扩展性不足的问题，从而促进氧化石墨烯膜在水净化领域的工业化应用。

参考文献

Zhiyu Liu, et al, A Facile and Scalable Method of Fabrication of Large-Area Ultrathin Graphene Oxide Nanofiltration Membrane, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c06155

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c06155