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石墨烯膜的制备与功能化结构调控
作者：沈浩 薛文静 金叶 来源：《中国科技博览》 2018 年第 05 期
[摘 要 ]石墨烯膜是一类新型的层状材料，它与其它的膜材料相比，具有更多的优异的性 能，比如良好的导电性、机械性能高、分离性能好，因此在传感器、超级电容器、微纳器件、 光电器件和分离膜等领域展示了非常好的应用潜力。由于氧化石墨烯层间距相对于石墨烯的层 间距要大，本次实验通过对石墨烯膜进行一系列的结构及表面官能团的改性，且通过调控氧化 石墨烯膜层间距的方法来改变膜通道的大小，制备出功能化石墨烯膜，并对这些功能化石墨烯 膜进行系列的表征，探究了功能化石墨烯膜筛分小离子的原理及机制，实验中石墨烯膜通量较 小而且截留效果不明显。但通过调控氧化石墨烯膜通道的大小可以将其应用到不同的领域，比 如水的提纯、污水处理等等，这对工业和环境起到至关重要的作用。石墨烯膜因其超薄、高通 量、分离性能好等优点很可能成为下一代膜材料。
[关键词 ] 石墨烯膜 分离膜 膜通道
中图分类号： 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X （2018）05-0014-01
0 、前言
石墨烯是一种由单层碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，其结构非 常稳定。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变 形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构的稳定性 [1] 。石墨烯膜同样具有这
些优越的性能，且石墨烯膜制备工艺简单，能够节省更多的能源。石墨烯膜能够承受一定的压 力，并且可以较为精确地达到分离或去除离子的目的。功能石墨烯膜作为一种新的分离技术， 具有简单有效，在成本上也远低于现有的其他技术等优点 [2
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