唐潇逸同学和李子杰博士的工作被Chem. Eng. J.接收,祝贺!
该工作制备了氧化石墨烯/磷钼酸胺(GO/AMP)复合膜材料,用于水溶液中铯离子(Cs+)的高效膜分离截留。磷钼酸铵(AMP)对Cs+交换容量大、选择性高,易于再生及循环复用,因而在放射性Cs+的去除中极具潜力。但其颗粒微小,在实际废水处理中难以操作及回收,易造成二次污染,限制了其应用。本工作首先在单片层氧化石墨烯(GO)上原位生长AMP纳米颗粒,再经过简单的真空抽滤,成功制备了GO/AMP复合膜材料,AMP纳米颗粒均匀地分散于GO片层间。过滤实验表明,GO/AMP 膜具有优异的膜分离性能,处理30 mL的20 ppm Cs+溶液,水通量高达47.3 L m-2 h-1 bar-1,是纯GO膜的5倍,Cs+截留率达到了99.2%。与此同时,GO/AMP复合膜表现出优异的循环复用性能,历经5次循环之后膜性能保持稳定,有效提高废液处理的经济性。此外,复合膜在实际海水污染Cs+的净化效果也得到了证实,虽然水通量下降为 14 L m-2 h-1 bar-1,截留率仍高达 87.4%。最后,根据FT-IR、XPS 和 同步辐射EXAFS 分析,Cs+的截留主要归因于 AMP 中的 NH4+与溶液中Cs+的离子交换过程,而且吸附Cs+配位环境与水合Cs+显著不同,这可能是AMP高选择性的原因。本研究工作开发的复合过滤膜材料为高盐分放射性废液/环境水体中Cs+清除提供了新的解决思路。
文章信息:Xiao-Yi Tang, Zi-Jie Li*, Lin Wang, Peng-Cheng Zhang, Kong-Qiu Hu, Li-Rong Zheng, Zhi-Hui Zhang, Li-Yong Yuan, Wang-Suo Wu, Wei-Qun Shi*. Fabrication of graphene oxide/ammonium molybdophosphate composite membranes for decontamination of cesium ions from seawater. Chem. Eng. J. 2024, accepted.