上海师范大学《Carbon》：石墨烯/PVA 复合膜，用于通过电子束辐照进行酸回收

成果简介

扩散透析（DD）作为一种经济、环保的酸回收方法，受到广泛关注，但仍然存在选择性和效率不高的问题，尤其是对于低浓度酸性废水。本文，上海师范大学 张伯武副研究员团队在《Carbon》期刊发表名为“Engineering robust RGO/PVA composite membrane for acid recovery via electron beam irradiation”的论文，研究从氧化石墨烯（GO）和聚乙烯醇（PVA）混合分散体为原料，通过电子束处理，通过DD工艺从低浓度酸性溶液中制备了一种坚固的石墨烯基复合膜，用于从低浓度酸性溶液中高选择性回收酸（电子束）辐照和真空过滤依次进行。

事实证明，电子束辐照不仅引发了GO还原，而且在片材上引起了 PVA 共价修饰，使所获得的复合膜具有耐受强超声处理和抗水溶胀的能力。更重要的是，HCl/FeCl 3混合溶液的分离系数高达387.2，比DF-120B膜（24.3）高出一个数量级，也优于大多数报道的DD膜。

图文导读

方案一。电子束辐照制备RGO/PVA膜的流程示意图。

图1。（a）电子束照射前后GO分散体和GO/PVA混合分散体的数字图像。不同膜表面的SEM图像：（b）GO、（c）RGO、（d）GO/PVA和（e）RGO/PVA。

图2。(a) GO、PVA、RGO、GO/PVA和RGO/PVA膜的FT-IR光谱；(b) GO、RGO、GO/PVA和RGO/PVA膜的 XPS；(c) GO、(d) RGO 和 RGO/PVA膜的XPS C1s光谱；(f) GO、RGO、GO/PVA 和 RGO/PVA 膜的拉曼光谱。

图3。超声处理前后 GO、RGO、GO/PVA 和 RGO/PVA 膜的图像（30 秒）。

图4。(a) Na +通过 GO、RGO、GO/PVA 和 RGO/PVA 膜的渗透，以及 (b) PVA/GO 质量比和 (c) 吸收剂量对 Na +通过RGO渗透的影响PVA 膜。

图5。离子选择性渗透通过 RGO/PVA 膜的示意图

图6、透析系数和 (b) RGO/PVA 膜的分离系数

小结

综上所述，基于石墨烯的DD膜通过电子束辐照具有高选择性从低浓度酸性废水中回收酸的潜力，这将为应对酸性净化或从酸性废水中回收的挑战提供新的途径。或工业生产中的解决方案。

文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.11.035