我校数理部“博士工作室”在膜分离研究领域取得重要进展，研究成果“Interlayer control of graphene oxide membranes via ion bridges: A theoretical study”在分离纯化领域的TOP期刊《Separation and Purification Technology》上发表，我校蒋建军老师为第一作者，扬州大学顾宗林副教授、曾以第一作者身份在《Nature》上发表过学术论文的宁波大学陈亮教授和国家优秀青年基金获得者扬州大学涂育松教授为通讯作者，扬州大学房磊和黄志精为合作者。
随着人类社会的发展，水资源匮乏已经发展成为全球性的问题。海水是地球上储量最大的水资源。由于海水中存在大量的盐离子、有害重金属和各种杂质，海水不能直接用于工农业生产和饮用，因此需要发展海水淡化技术获得大量淡水资源。在众多的海水淡化工艺中，反渗透法是一种高效、经济和环保的海水淡化方法。氧化石墨烯是石墨烯的一种重要衍生物，近年来大量研究表明氧化石墨烯反渗透膜在海水淡化领域具有广泛的应用前景。由于氧化石墨烯膜在水溶液中会发生溶胀现象，导致氧化石墨烯膜层间距增加，从而严重影响氧化石墨烯膜的海水淡化性能。因此如何有效地调控氧化石墨烯膜的层间距，提高氧化石墨烯膜的海水淡化性能是近年来膜分离研究领域的一个热点课题。过去的研究表明，氧化石墨烯膜的层间距可以通过溶液中的阳离子精确控制，该方法已被广泛应用于膜分离领域。众所周知，盐溶液中的阳离子与阴离子并存，阳离子可以有效调控层间距，那么阴离子在层间距的调控中扮演着何种角色？相对于阳离子而言，阴离子与氧化石墨烯表面的相互作用较弱，同时由于阴离子的带电属性，过去的研究者们通常认为阴离子对于氧化石墨烯膜层间距的控制作用微乎其微，甚至还有可能加剧溶胀现象的发生。本研究的结果表明，真相并非如此。与阳离子类似，阴离子同样可以调控氧化石墨烯膜的层间距。其原因在于阴离子和阳离子可以形成一种称之为离子桥的复合物，离子桥可以将相邻的氧化石墨烯膜连接起来，进而有效地调控氧化石墨烯膜的层间距，抑制溶胀现象的发生，显著改善氧化石墨烯膜的海水淡化性能。本研究首次揭示了阴离子在氧化石墨烯膜层间距调控中的重要功能，为未来氧化石墨烯分离膜的设计提供了新的思路。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1383586623010572
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