Gas Diffusion through Nanoporous Channels of Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide Membranes

石墨烯 渗透 氧化物 努森扩散 纳米孔 努森数 气体分离 材料科学 渗透 纳米孔 扩散 化学工程 纳米技术 化学物理 化学 热力学 工程类 物理 冶金 生物化学
作者
Seung Yeon Yoo,Ji Soo Roh,Ju‐Young Kim,Wooyul Kim,Ho Bum Park,Hyo Won Kim
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (5): 7029-7035 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsanm.2c00974
摘要

Recently, graphene oxide (GO) has been investigated as a class of molecular filters for selective gas and ion transport. However, detailed transport mechanisms have been poorly understood thus far. Here, we report the gas transport behavior of noninterlocked GO and reduced GO (rGO) membranes, which contain nanoporous gas diffusion channels generated by the adjacent edges of GO and rGO sheets. Both membranes exhibited Knudsen gas diffusion behavior; however, the separation factors of these membranes exceeded the theoretical Knudsen separation factors for gas/CO2 selectivities of various gas mixtures owing to extremely low CO2 permeance. The unique transport features of the low CO2 permeance were explained by the blocking effect of CO2 adsorbed in the nanoporous diffusion channels because of the high CO2 affinity of the edges of GO and rGO sheets. Furthermore, the rGO lamellar structure generally shows impermeable interlayer spacing, indicating that the only gas diffusion channel is the nanopores created by neighboring the edges of the rGO sheets. Notably, both membranes maintained a higher H2/CO2 separation factor than the theoretical Knudsen selectivity, including the measurements of mixed-gas permeation experiments. This study provides insight that further GO modification may improve the gas separation performance suitable for specific separation processes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
细腻灵雁完成签到,获得积分10
2秒前
霸气雯完成签到,获得积分10
2秒前
wxx771510625完成签到 ,获得积分10
2秒前
欸哟喂完成签到,获得积分10
2秒前
依依牙我在做什么完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
叶子完成签到 ,获得积分10
3秒前
酚蓝8809完成签到,获得积分10
3秒前
yy应助吐泡泡采纳,获得10
3秒前
123456发布了新的文献求助10
4秒前
烟雨醉巷完成签到 ,获得积分10
4秒前
有魅力落雁完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
1313131完成签到,获得积分10
5秒前
静静小可爱完成签到,获得积分10
6秒前
xbj笑哈哈完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
Antonio完成签到 ,获得积分10
6秒前
俭朴的皮卡丘完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助QY采纳,获得10
7秒前
7秒前
1DAR1完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
更好的我完成签到,获得积分10
8秒前
jzm完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
刻苦的新烟完成签到 ,获得积分0
9秒前
sterkiller发布了新的文献求助10
10秒前
半生完成签到 ,获得积分10
10秒前
若曦完成签到,获得积分10
10秒前
无情白羊完成签到,获得积分10
10秒前
海的呼唤发布了新的文献求助20
10秒前
吴某发布了新的文献求助10
10秒前
jiangjiang完成签到,获得积分10
10秒前
nkr完成签到,获得积分10
10秒前
你不懂完成签到,获得积分10
11秒前
LZ完成签到,获得积分10
11秒前
luo完成签到,获得积分10
11秒前
归海子轩完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
晚清天文学译著《谈天》版本考 720
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Calibre SVRF (Standard Verification Rule Format) Manual 2021 500
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7087700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8745396
关于积分的说明 18496932
捐赠科研通 6635571
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3134808
关于科研通互助平台的介绍 2240212
邀请新用户注册赠送积分活动 2109439