氧化石墨烯量子点改善聚砜超滤膜的抗污染性能

      氧化石墨烯(GO)是一种有效的对高分子膜进行添加改性的亲水性纳米材料，氧化石墨烯量子点(GO QDs)在保持O结构的同时，其小尺寸所致的边缘效应，使其具有更加丰富的含氧官能团。

      近日，清华大学朱宏伟课题组在Science China Materials上发表研究论文，采用相转化法制备了GO QDs改性的聚砜超滤膜，合适添加量的GO QDs提高了复合膜的孔隙率和亲水性。当GO QDs添加量为0.3 wt.%时，复合膜的水通量提高了60% (130.54 vs. 82.52 LMH bar−1)，并实现了对牛血清白蛋白分子的完全截留。在抗污染测试中，GO QDs添加量为0.5 wt.%的复合膜具有最高的通量回复率 (89.7%)和最低的不可逆污染率 (10.3%)。

      该研究表明GO QDs作为添加改性材料，可有效提高聚砜超滤膜的亲水性、水通量和抗污染性能。

图1 GO QDs/PSF复合膜的制备(a)及其亲水性和抗污染性能机理(b)。

图 2 复合膜的水通量(a)以及对牛血清白蛋白分子的截留(b)。

图3 复合膜的通量回复率(左)和抗污染性能(右)与GO QDs含量之间的关系。

      该研究成果最近发表于Science China Materials, 2019, doi:10.1007/s40843-019-9417-5。