การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการกรองเมมเบรนในกราฟีน

กราฟีนเป็นวัสดุอนินทรีย์ที่ได้รับความนิยมอย่างมากเมื่อเร็วๆ นี้ และได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในด้านเอฟเฟกต์ทรานซิสเตอร์ แบตเตอรี่ ตัวเก็บประจุ การสังเคราะห์นาโนพอลิเมอร์ และการแยกเมมเบรนวัสดุเมมเบรนชนิดใหม่ที่อาจกลายเป็นผลิตภัณฑ์เมมเบรนกระแสหลักรุ่นต่อไป

คุณสมบัติของกราฟีนออกไซด์
กราฟีนออกไซด์ (GO) เป็นฟิล์มระนาบสองมิติที่มีรังผึ้งซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนเพียงชั้นเดียวองค์ประกอบทางเคมีของมันส่วนใหญ่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและกลุ่มฟังก์ชันที่ประกอบด้วยออกซิเจนในขั้วGO เกิดจากชนิดของกลุ่มฟังก์ชันที่ประกอบด้วยออกซิเจนและการกระจายที่ไม่ชัดเจนทำให้โครงสร้างโมเลกุลขัดแย้งกันในหมู่พวกเขา แบบจำลองโครงสร้าง Lerf-Klinowski เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง และสรุปได้ว่ามีกลุ่มหน้าที่หลักสามกลุ่มใน GO คือกลุ่มไฮดรอกซิลและอีพ็อกซี่ที่ตั้งอยู่บนพื้นผิวและกลุ่มที่อยู่ที่ขอบคาร์บอกซิล

GO มีโครงสร้างระนาบสองมิติคล้ายกับกราฟีนความแตกต่างคือ GO แนะนำกลุ่มฟังก์ชันที่ประกอบด้วยออกซิเจนขั้วโลกจำนวนมากบนพื้นผิวของโครงกระดูกคาร์บอนอันเนื่องมาจากการเกิดออกซิเดชัน เช่น -O-, -COOH, -OH เป็นต้น การมีอยู่ของหมู่ฟังก์ชันจะเพิ่มความซับซ้อนของ โครงสร้าง GOชั้น GO เชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนจำนวนมาก และโครงสร้างระนาบสองมิติเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แรง ซึ่งทำให้ชอบน้ำอย่างยิ่งGO ครั้งหนึ่งเคยถูกมองว่าเป็นสารที่ชอบน้ำ แต่จริงๆ แล้ว GO นั้นเป็นสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ โดยแสดงให้เห็นแนวโน้มที่เปลี่ยนไปจากที่ชอบน้ำเป็นไม่ชอบน้ำจากขอบถึงตรงกลางโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของ GO ทำให้มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ เทอร์โมไดนามิกส์ที่เป็นเอกลักษณ์ มีนัยสำคัญในการวิจัยที่ดีและมีโอกาสนำไปใช้ในด้านชีววิทยา การแพทย์ และวัสดุ

เมื่อไม่กี่วันก่อน วารสารชั้นนำระดับนานาชาติ “Nature” ได้ตีพิมพ์ฟอรัม “Ion sieving by cations controls the interlayer spacing of graphene oxide film”งานวิจัยนี้เสนอและตระหนักถึงการควบคุมที่แม่นยำของเยื่อกราฟีนโดยไฮเดรตไอออน ซึ่งแสดงให้เห็นการกรองไอออนและการกรองน้ำทะเลที่ดีเยี่ยมประสิทธิภาพ.

ตามอุตสาหกรรม ประเทศของฉันได้ให้ความสนใจกับการวิจัยและพัฒนาในด้านกราฟีนก่อนหน้านี้ตั้งแต่ปี 2555 ประเทศของฉันได้ออกนโยบายเกี่ยวกับกราฟีนมากกว่า 10 นโยบายในปี 2558 เอกสารเชิงโปรแกรมระดับประเทศฉบับแรก “ความคิดเห็นหลายประการเกี่ยวกับการเร่งนวัตกรรมและการพัฒนาของอุตสาหกรรมกราฟีน” ได้เสนอให้สร้างอุตสาหกรรมกราฟีนให้กลายเป็นอุตสาหกรรมชั้นนำ และสร้างระบบอุตสาหกรรมกราฟีนที่สมบูรณ์ภายในปี 2563 ชุดเอกสารดังกล่าว เนื่องจากแผนห้าปีที่ 13 ได้รวมกราฟีนในด้านของวัสดุใหม่ที่ได้รับการพัฒนาอย่างจริงจังหน่วยงานคาดการณ์ว่าขนาดโดยรวมของตลาดกราฟีนในประเทศของฉันคาดว่าจะเกิน 10 พันล้านหยวนในปี 2560 การพัฒนาอุตสาหกรรมกราฟีนกำลังเร่งตัวขึ้น และบริษัทที่เกี่ยวข้องจะได้รับประโยชน์