Polyoxometalate Clusters Confined in Reduced Graphene Oxide Membranes for Effective Ion Sieving and Desalination

石墨烯 化学工程 氧化物 多金属氧酸盐 材料科学 海水淡化 渗透 水溶液 层状结构 无机化学 渗透 纳米技术 化学 有机化学 复合材料 生物化学 工程类 冶金 催化作用
作者
Yixin Yang,Wanlei Zhao,Yubing Liu,Qin Wang,Ziheng Song,Qinghe Zhuang,Wei Chen,Yu‐Fei Song
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
标识
DOI:10.1002/advs.202402018
摘要

Abstract Efficient 2D membranes play a critical role in water purification and desalination. However, most 2D membranes, such as graphene oxide (GO) membranes, tend to swell or disintegrate in liquid, making precise ionic sieving a tough challenge. Herein, the fabrication of the polyoxometalate clusters (PW 12 ) intercalated reduced graphene oxide (rGO) membrane (rGO‐PW 12 ) is reported through a polyoxometalate‐assisted in situ photoreduction strategy. The intercalated PW 12 result in the interlayer spacing in the sub‐nanometer scale and induce a nanoconfinement effect to repel the ions in various salt solutions. The permeation rate of rGO‐PW 12 membranes are about two orders of magnitude lower than those through the GO membrane. The confinement of nanochannels also generate the excellent non‐swelling stability of rGO‐PW 12 membranes in aqueous solutions up to 400 h. Moreover, when applied in forward osmosis, the rGO‐PW 12 membranes with a thickness of 90 nm not only exhibit a high‐water permeance of up to 0.11790 L m −2 h −1 bar −1 and high NaCl rejection (98.3%), but also reveal an ultrahigh water/salt selectivity of 4740. Such significantly improved ion‐exclusion ability and high‐water flux benefit from the multi‐interactions and nanoconfinement effect between PW 12 and rGO nanosheets, which afford a well‐interlinked lamellar structure via hydrogen bonding and van der Waals interactions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
zq完成签到 ,获得积分10
1秒前
nusiew完成签到,获得积分10
4秒前
jue完成签到 ,获得积分10
6秒前
Judy完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助ss采纳,获得10
14秒前
bensonyang1013完成签到 ,获得积分10
17秒前
养一只鱼完成签到 ,获得积分10
20秒前
潇潇完成签到 ,获得积分10
22秒前
如意翡翠完成签到,获得积分20
24秒前
hk1900完成签到,获得积分10
28秒前
简单的尔风完成签到 ,获得积分10
30秒前
落叶完成签到 ,获得积分10
35秒前
瑞曦完成签到 ,获得积分10
36秒前
llaviner完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
Fishie发布了新的文献求助10
45秒前
JPL3729完成签到,获得积分10
49秒前
无奈擎苍完成签到 ,获得积分10
51秒前
抠鼻公主完成签到 ,获得积分10
51秒前
圆圆酱完成签到 ,获得积分10
52秒前
慕青应助hk1900采纳,获得10
57秒前
1分钟前
求助应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
和平使命应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
太平洋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hk1900发布了新的文献求助10
1分钟前
闪闪的荔枝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
牛马人生完成签到,获得积分10
1分钟前
留胡子的丹彤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
萧水白完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助青珊采纳,获得10
1分钟前
xuening完成签到,获得积分10
1分钟前
博士搏斗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鱼鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
露露完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
牛马人生发布了新的文献求助10
1分钟前
livra1058完成签到,获得积分10
2分钟前
skippy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Evolution 3000
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
構造物 : 地盤系の動的相互作用解析による杭基礎の耐震設計に関する研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3026747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2685328
关于积分的说明 7314254
捐赠科研通 2327250
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1231613
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 599934
版权声明 594469