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夹于木片间的还原氧化石墨烯的分子过滤研究

应用物理 2022-09-28 v1

摘要

本研究探讨了将封装于薄木膜之间的还原氧化石墨烯用作水过滤复合滤膜的前景。将体积范围为 0.2 至 0.5 mL 的氧化石墨烯(GO)沉积在面积为 95 mm²、厚度范围为 2.20–3.50 mm 的轻木薄片上。将干燥的 GO 沉积物在贫氧环境中进行激光处理,以制备还原氧化石墨烯-木材复合材料(rGO-wood)。该复合材料的 rGO 基底被夹在 2 片木片之间,并使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)粘合以形成稳定膜。所制备的膜将诱惑红截留率从对照组(不含 rGO 的夹心木片)的 8.29 ±\pm 0.69% 提高到总 rGO 为 1 mL 的复合材料中的 93.14 ±\pm 1.31%。处理组相对于对照组的渗透率下降百分比之比,在 0.4 至 1 mL rGO 复合材料中分别为 62.8 ±\pm 4.3 至 85.4 ±\pm 5.2%。GO 体积与截留率之间的相关系数(r)为 0.94,表明 GO 处理对分子透过膜传输具有一定调控作用。木材厚度与诱惑红截留率之间的相关系数表明木片未影响截留率。渗透率受膜厚度影响较弱(r = -0.46)。观察到复合膜相较于对照组的截留性能提高了 93%。总体数据表明木-rGO 复合材料在水过滤应用中具有潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.12983,
  title  = {Molecular filtration by reduced graphene oxide sandwiched between wood sheets},
  author = {Eguono W. Omagamre and Mahdi J. Fotouhi and Tyler Washington and Chinedu Ahuchaogu and Yaganeh Mansurian and Sudarshan Kundu and Kausik S Das},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12983},
  year   = {2022}
}