氧化石墨烯（GO）/聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）復(fù)合材料通過以具有熱響應(yīng)性的游離吸附劑的形式被廣泛用于廢水處理中。在這項工作中，我們報告了一種新穎的GO/PNIPAM復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)經(jīng)過合理設(shè)計，可以采用一種新的機制（即類似萃取的機制）從污水中去除有機染料。該系統(tǒng)在高于PNIPAM的較低臨界溶液溫度（LCST）的溫度下產(chǎn)生相變以生成固溶相和凝膠相，在此期間GO片材完全轉(zhuǎn)移到凝膠相中。更有趣的是，染料可以有效地吸附并富集在凝膠相中，然后可以在類似萃取的過程中方便地與水分離。與傳統(tǒng)的萃取分離系統(tǒng)相比，GO/PNIPAM復(fù)合系統(tǒng)具有由溫度變化觸發(fā)的兩相，這兩個相具有清晰的相界并且更易于分離。而且，該系統(tǒng)可以保護GO免受還原和絮凝，從而保持高穩(wěn)定性。PNIPAM和GO還可在協(xié)同作用下吸附染料，從而具有高吸附能力和效率。這項研究將為設(shè)計和制造新穎、安全、有效的染料去除和納米材料管理系統(tǒng)提供新的視角。
Figure 1. GO/PNIPAM混合系統(tǒng)可以實現(xiàn)溫度響應(yīng)型的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變，并以類似萃取的方式從水中去除有機污染物。
Figure 2. GO/PNIPAM混合分散液（a）在25°C和（b）在40°C孵育10分鐘（pH 5.5）后的圖片。（c）凝膠相的SEM圖像。分散在水中的GO板的（d）TEM和（e）AFM圖像。在25°C下PNIPAM（10.0 mg/mL）和GO（0.5 mg/mL）混合溶液中，聚集體的（f）TEM和（g）AFM圖像。
Figure 3. （a）在25°C或40°C下PNIPAM溶液、GO溶液和GO/PNIPAM混合溶液的照片。（b）在20 mg/mL PNIPAM（GO/PNIPAM混合物）存在下，GO吸附MB的q
e值。
相關(guān)研究成果于2021年由中國石油大學(xué)Meiwen Cao課題組，發(fā)表在Chemical Engineering Journal（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126647）上。原文：Extraction-like removal of organic dyes from polluted water by the graphene oxide/PNIPAM composite system。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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