有机溶剂纳滤膜(OSN)或耐溶剂纳滤膜(SRNF)为制药行业高效和具有成本竞争力的溶剂回收提供了前所未有的机会。在此，我们描述了用于高性能OSN应用的小片状氧化石墨烯(SFGO)膜。我们的策略是通过控制横向尺寸，为溶剂分子设计出更短和更少曲折的运输途径。通过使用La³⁺作为交联剂和插层间隔剂，可以稳定SFGO膜的选择层，并实现相关尺寸的超快选择性分子输运。甲醇的渗透率比大片GO (LFGO)高2.9倍，对三种有机染料具有高选择性。更重要的是，SFGO-La³⁺膜在代表实际OSN运行条件的流体动力应力下，表现出了至少24小时的强大稳定性。这些理想的属性来源于La³⁺交联，它与SFGO的含氧官能团形成独特的强配位键。其他阳离子则无效。
  
Fig. 1. GO基复合材料的尺寸大小由GO纳米薄片的横向尺寸控制。
 
 
Fig. 2. 膜的表征。
 
 
Fig. 3. GO膜的OSN性能。
 
 
Fig. 4. SFGO-La³⁺膜的理化性质和稳定性。
 
 
Fig. 5. SFGO-La³⁺系统的理论模拟。
 
       相关研究成果于2020年由南洋理工大学Tae-Hyun Bae课题组，发表在Sci. Adv. (DOI: 10.1126/sciadv.aaz9184)上。原文：Realizing small-flake graphene oxide membranes for ultrafast size-dependent organic solvent nanofiltration。

摘自《石墨烯杂志》公众号：