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RGO膜の水透過性と拒絶性能を改善する方法は? rgo-mxene膜は答えを与えます

グラフェン酸化物(RGO)膜の透過性と拒絶性能の改善は、浄水および淡水化プロセスに適用するために重要です。 RGO膜の性能を向上させるためのいくつかの戦略を以下に示します。

1。層間間隔の最適化:

- RGOシート間の層間間隔を増やすと、水分子が通過するためのより多くの経路を提供することにより、水輸送を容易にすることができます。これは、RGO層の間にイオンまたは分子を挿入することで実現できます。

- ヒドロキシル(-OH)やカルボキシル(-COOH)グループなどの親水性官能基をRGO構造に組み込むと、水の取り込みが増加し、水透過性が向上する可能性があります。

2。表面の機能化:

- 四頭紀アンモニウム塩などの正の帯電基でRGO表面を官能化すると、膜と負の帯電したイオン間の静電反発が改善され、塩やその他の荷電種の拒絶が強化されます。

- RGO表面に亜熱線イオンまたは親水性ポリマーを移植すると、膜とファウラントの間の相互作用を減らし、それにより膜のファウリングを緩和し、高い水透過性を維持する水和層を作成できます。

3。ナノチャネルと毛穴の作成:

- ナノチャネルまたは毛穴をRGO膜構造に導入すると、拒絶性能を損なうことなく、透水性を大幅に向上させることができます。これは、制御されたエッチングによって、または膜の製造中にポロゲンを組み込むことによって達成できます。

- ナノポアのサイズと分布は、水流と塩の除去の間の望ましいバランスを達成するために調整できます。

4。 RGO-MXENE複合材料:

-Mxenesは、2次元遷移金属炭化物、窒化物、またはコルクリドのクラスです。それらは優れた水輸送特性を持ち、RGOと組み合わせて複合膜を形成することができます。

-RGO-Mxene膜は、純粋なRGO膜と比較して、水透過性と塩拒絶性の改善を示します。

- RGOとMxene層の間の相乗効果は、膜の親水性、層間間隔、およびイオンふるい能力を高めます。

5。ハイブリッド膜:

- RGOを金属有機フレームワーク(MOF)、カーボンナノチューブ(CNT)、またはポリマーナノ材料などの他の材料と統合すると、パフォーマンスが向上したハイブリッド膜をもたらす可能性があります。

- これらのハイブリッド膜は、さまざまな材料の利点を組み合わせて、水透過性、拒絶効率​​、および解毒特性の改善につながります。

6。欠陥の減少と構造的完全性:

- 欠陥を最小限に抑え、RGO膜の構造的完全性を確保することは、高い水透過性と拒絶性能を達成するために重要です。

- 連続的でよく組織化された構造を持つ欠陥のない膜は、水漏れを効果的に防ぎ、全体的な膜の安定性を改善することができます。

これらの戦略を実装することにより、RGO膜の水透過性と拒絶性能を大幅に改善することができ、浄水および淡水化の用途の有望な候補になります。

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