氧化石墨烯气体分离膜的设计及其结构调控

近年来,具有二维结构的石墨烯材料因其原子层厚度的特性，成为发展新一代高性能分离膜的理想构鏡单元0-2．其中，氧化石墨烯片组装堆叠形成的层状结构为水分子、离子、气体分子提供选择性传輸通道，在水处理、离子筛分、气体分离等领域展现出巨大的应用前景•氧化石墨烯片的有序组装及其层间距的精密调控,是制备高性能氧化石墨烯膜的关键。

本报告将介绍课题组在氧化石墨烯膜设计与制备,及其气体分离应用的研究进展•重点探讨基于氧化石墨烯片在膜内构筑对气体分子具有快速选择性传递效应的亚纳米通道，实现

CO， 或 H的选择性分离．一方面,利用聚醚嵌段酰胺(PEBA)聚合物环境提供氢键作用辅助氧化石墨烯片(GO)有序组装形成亚纳米孔道，制备的 GO/PEBA 混合基质膜突破了 CO:/Nz分离膜 upper-bounds．进一步研究发现，GO的片层尺寸与氧化程度对气体分离性能具有显著影响1．另一方面,通过集成旋涂与分子插层构筑外力有序调控GO 叠层的狭缝孔和层间孔,制备的GO 叠层膜展现出优异的分子筛分性能，突破了H/CO2