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新加坡南洋理工大學的Jong-Min Lee課題組和韓國科學技術研究院的Tae-Hyun Bae課題組--嵌入氧化石墨烯膜中的陽離子對H2/CO2分離性能的影響
      合成了具有受控的層間間距的氧化石墨烯(GO)層壓膜,用于研究H2/CO2分離。通過在GO層之間進行La3+或Co2+陽離子的交聯和嵌入來調節GO薄片的層間距離。通過場發射掃描電子顯微鏡的研究表明,GO-La3+、GO-Co2+和GO膜中存在連續的選擇性層。氣體滲透的結果表明,GO-La3+膜比其他膜具有更好的H2滲透性和H2/CO2選擇性,這是由于GO層之間的d間距增加以及GO層壓膜中缺陷的形成受到限制。另外,發現GO-La3+膜的H2/CO2分離性能接近于2008年建立的常規聚合物膜的上限。
 
Figure 1. (a)單層氧化石墨烯納米片的TEM圖;(b)AFM形貌圖顯示了這項工作中使用的氧化石墨烯納米片的厚度;(c)氧化石墨烯納米片的高度分布(根據(b)中的虛線)。
 
 
Figure 2. (a, d, g)氧化石墨烯,(b, e, h)氧化石墨烯-Co2+和(c, f, i)氧化石墨烯-La3+不同厚度膜的SEM(標尺,2μm)。
 

Figure 3. 氧化石墨烯膜中插入陽離子的EDX圖譜。(a, b) GO-Co2+膜與Co2+離子的EDX映射;(c, d) GO-La3+膜與La3+離子的EDX映射,分別顯示插入陽離子的均勻分布(比例尺,10μm)。
 

Figure 4. (a)氧化石墨烯基膜與裸尼龍襯底的XRD圖譜,(b)氧化石墨烯基膜的XPS全譜。
 
     相關研究成果于2020年由新加坡南洋理工大學的Jong-Min Lee課題組和韓國科學技術研究院的Tae-Hyun Bae課題組發表在Separation and Purification Technology (DOI: 10.1016/j.seppur.2020.116933)上。原文:The influence of cations intercalated in graphene oxide membranes in tuning H2/CO2 separation performance。

本帖摘自《石墨烯雜志》公眾號:

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