真空抽濾法制備石墨烯基膜
真空抽濾法是制備石墨烯基膜最為常用的方法,其主要過程如下: 先將石墨烯或氧化石墨烯分散液倒入墊好濾膜的抽濾瓶中,再進行真空抽濾,從而使薄膜附著在底膜上。
Dikin等首次利用抽濾的方法制備了厚度為1~30μm的氧化石墨烯薄膜,力學(xué)測試表明GO薄膜模量高達32 GPa,這一強度遠高于傳統(tǒng)的薄膜。隨后,Li等將真空抽濾法制得的化學(xué)還原石墨烯(CCG)膜應(yīng)用于壓力驅(qū)使下的液相分離。實驗表明在90 ℃還原條件下,水通量達到41L·m-2·h-1·bar-1,且納米金和納米鉑顆粒基本被攔截。Huang等通過真空抽濾法在聚碳酸酯(PC)膜上得到GO超濾分離膜。研究發(fā)現(xiàn)GO片層間的納米級褶皺是離子、分子的主要通道,通過控制外加壓力、鹽濃度以及pH值可調(diào)節(jié)褶皺尺寸,以實現(xiàn)對GO分離膜孔道結(jié)構(gòu)和分子篩分性能的直接調(diào)控。GO表面含氧官能團使其片層間距較大,不利于小分子截留,因此,通過還原去除表面官能團后可進一步減小其片層間距繼而增加截留性能。
真空抽濾法操作簡單、底膜選擇多樣、膜厚度可通過溶液濃度進行調(diào)控。此方法制得的薄膜機械性能好、分離性能優(yōu)異,但是在與底膜分離過程中薄膜容易破損,完整性難以維持。
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