哈爾濱工(gōng)業(yè)大(dà)學新聞網5月(yuè)5日(rì)訊：近(jìn)日(rì)，城(✔chéng)市(shì)水(shuǐ)資源與水(shuǐ)環境國(guó)家(jiā)重點實驗室成員(yuán)、哈工(gōng↔)大(dà)化(huà)工(gōng)與化(huà)學學院邵路(lù)教授提出新型“後部”界面聚合方法合成雙機(jī)理(lǐ)驅動高(♦gāo)性能(néng)氧化(huà)石墨烯複合膜，突破二維材料分(fēn)離(lí)膜難以有(yǒu)效去(qù)除水(shuǐ)中金(jī★n)屬離(lí)子(zǐ)的(de)難題。相(xiàng)關論文(wén)以《精密離(lí)子(zǐ)分(fēn)離(lí)用(yòng)雙機(j≠ī)理(lǐ)驅動超快(kuài)滲透氧化(huà)石墨烯框架膜》（Ultra-Permeable Dual-Mechanism-Driven G®raphene Oxide Framework Membranes for Precision Ion Separations）為(wèi)題發表在《德國(guó)應用(yòng)化(h♦uà)學》（Angewandte Chemie International Edition）上(shàng)。該研究解決了(le)二維膜材料分(fēn)離(lí)膜離(lí)子(zǐ)∞選擇性低(dī)、水(shuǐ)中結構穩定性差的(de)難題。

水(shuǐ)資源短(duǎn)缺是(shì)危及人(rén)類社會(huì)安全、制(zhì)約可(kě)持續發展的(de)世界性難題。開(kāi)發出高(gāo)效水(s huǐ)處理(lǐ)用(yòng)分(fēn)離(lí)膜材料是(shì)緩解這(zhè)一(yī)重大(dà)危機(jī)的(de)關鍵性舉措之一(yī≥)。二維材料氧化(huà)石墨烯（GO）組裝形成的(de)分(fēn)離(lí)膜具備區(qū)别于傳統分(fēn)離(lí)膜的(de)高(gāo )效傳質/分(fēn)離(lí)通(tōng)道(dào)結構，有(yǒu)望突破目前的(de)分(fēn)離λ(lí)膜滲透選擇性上(shàng)限，是(shì)構築新一(yī)代高(gāo)性能(néng)分(fēn)離(lí)α膜的(de)理(lǐ)想材料。然而，氧化(huà)石墨烯膜較差的(de)離(lí)子(zǐ)選擇性和(hé)水(shuǐ)中穩定性一(yī)直是‌(shì)制(zhì)約其走向實際應用(yòng)的(de)關鍵性難題。

針對(duì)此難題，邵路(lù)教授團隊設計(jì)了(le)新方法，構築雙機(jī)理(lǐ)驅動的(de)氧化(huà)石墨☆烯複合膜。通(tōng)過“後部”界面聚合，在氧化(huà)石墨烯膜中構築特定的(de)聚♣酰胺交聯網絡并賦予分(fēn)離(lí)膜表面正電(diàn)性，從(cóng)而協同增強氧化(huà)石墨烯膜對(duì¶)金(jīn)屬離(lí)子(zǐ)的(de)尺寸篩分(fēn)和(hé)靜(jìng)電(diàn)排斥能(néng)力，實現(xiàn)了(le)對(duì)∞水(shuǐ)中金(jīn)屬離(lí)子(zǐ)的(de)高(gāo)效去(qù)除。得(de)益于電(di àn)荷排斥效應和(hé)尺寸篩分(fēn)效應的(de)協同作(zuò)用(yòng)，該研究所制(zhì)備的(de)新型氧化(huà)石墨∞烯複合框架膜在具備高(gāo)滲透性的(de)同時(shí)表現(xiàn)出優異的(de)離(lí)子(zǐ)選擇性。同時(shí)，合成的(de)新型氧化(huà)石墨烯框架膜具有(×yǒu)穩定性高(gāo)、抗污染能(néng)力強和(hé)長(cháng)期使用(yòng)性能(néng)優異的(de)特點。

哈工(gōng)大(dà)為(wèi)論文(wén)唯一(yī)通(tōng)訊單位。邵路(lù)教授為(wè≠i)論文(wén)唯一(yī)通(tōng)訊作(zuò)者。化(huà)工(gōng)與化(huà)學學院博士研究生(shēng)郭靖為(wèi)δ論文(wén)第一(yī)作(zuò)者。邵路(lù)教授團隊張豔秋副教授、博士研究生(shēng)楊帆、南(nán)非大(dà±)學貝基·曼巴院士、環境學院馬軍院士和(hé)科(kē)廷大(dà)學劉少(shǎo)敏教授參與₹相(xiàng)關研究工(gōng)作(zuò)。

該研究工(gōng)作(zuò)獲得(de)國(guó)家(jiā)自(zì)然科(kē)學基金(jīn)、黑(hēi)龍江省頭雁團隊原創探索基金(jīn)和(hé)城(chéng←)市(shì)水(shuǐ)資源與水(shuǐ)環境國(guó)家(jiā)重點實驗室自(zì)主課題等資助。

論文(wén)鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ani✘e.202302931

雙機(jī)理(lǐ)驅動氧化(huà)石墨烯框架膜制(zhì)備及分(fēn)離(lí)原理(lǐ)示意圖