Nat Commun：用于超快可切换有机溶剂纳滤的纳米多孔石墨烯膜微波辅助设计

层状二维材料可用于有机溶剂纳滤(OSN)膜的制备，因为它们通过层间结构进行精确的分子筛分，并在恶劣条件下具有良好的稳定性。然而，纳米通道的广泛曲折和庞大的溶剂分子阻碍了快速渗透。

近日，延世大学Dae Woo Kim通过氧化石墨烯(GO)的连续热孔活化和微波辅助还原，合成了具有高密度sp²碳结构域的纳米多孔石墨烯(NG)。

文章要点

1）由于具有光滑的sp²碳区表面和致密的纳米孔，微波处理的纳米多孔石墨烯薄膜具有超快的有机溶剂渗透率(例如，IPA：2278 LMH/bar)，在实际的横流条件下具有良好的稳定性。

2）此外，膜的截留分子量(MWCO)可根据溶剂类型的不同从500 Da分子切换到亚纳米分子，并且这种切换随溶剂的变化而自发发生。这些性质表明，使用单一膜分离多种(包括二元和三元)有机混合物是可行的。

3）进一步，通过计算研究了纳米通道结构对溶剂迁移的影响。

参考文献

Kang, J., Ko, Y., Kim, J.P. et al. Microwave-assisted design of nanoporous graphene membrane for ultrafast and switchable organic solvent nanofiltration. Nat Commun 14, 901 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-36524-x

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36524-x