科研人員研發出污水處理新材料

崔雪芹

制備高滲透性能且高截留率的氧化石墨烯膜一直是難題和研究熱門。近日，浙江農林大學教授陳亮團隊通過實驗和理論結合，利用改進電子束輻照還原方法，實現了在氧化石墨烯中對環氧基團的精確去除，同時保留了大量羥基。該成果在線發表于《碳》雜志。

他們制備得到的石墨烯膜展示了出色的親水性、超高滲透性能和穩定性能，為選擇性去除基團類型以及石墨烯膜在污水處理等應用提供了重要的理論和實驗基礎。

在該研究中，陳亮團隊通過理論計算分析，發現利用氫自由基和環氧基團反應，能產生新的羥基基團，這使得去除環氧、保留羥基成為可能。

研究團隊進一步通過改進電子束輻照的實驗方法，形成以氫自由基為主的輻照環境，成功實現了環氧基團的選擇性還原。制備得到的還原氧化石墨烯，在含氧量顯著下降的同時具有極好的親水性。更重要的是，制備的石墨烯膜在截留有機污染物和重金屬廢液時，展示出超高滲透性能和截留穩定性能。

研究認為，如果能在保留羥基的同時，最大程度地減少環氧基團，有望極大改善膜的滲透性及其他性能。但是傳統的還原方法，比如熱還原和化學還原法，能同時大幅度降低環氧和羥基，但均無法實現精確選擇性還原某一類基團的目的。