热处理调控氧化石墨烯薄膜层间距与离子筛分

摘要

采用热处理方法,通过改变热处理时间和温度来调控氧化石墨烯(GO)薄膜的层间距,并考察了Cs^(+)、K^(+)、Na^(+)、Li^(+)、Sr^(2+)、Mg^(2+)和Al^(3+)离子在不同层间距的GO薄膜中的渗透性.结果发现:热处理后得到的GO薄膜在湿润状态下的层间距范围为0.57~1.31 nm,当薄膜层间距在0.55 nm左右时,水分子很难在薄膜中输运;此外,在不同层间距的GO薄膜中离子渗透性除了与离子水合直径有关之外,还与离子所带电荷以及离子脱水作用有关.该方法实现了Li^(+)/Mg^(2+)和Na^(+)/Sr^(2+)的分离,为离子的精确筛分、促进如盐湖提锂以及核废液处理等提供了参考.