金屬離子污染造成了嚴重的環境問題，這對于全球水生態系統和人類帶來了巨大的壓力。這里，利用集成膜通過光催化協同光熱系統，用于去除和再利用水溶液中的Ag+離子。沸石基咪唑鹽框架-67（ZIF-67）晶體結構穩定且均勻地生長在氧化石墨烯（GO）膜上。在ZIF-67/GO膜中，ZIF-67晶體上Ag+離子的吸附和光還原作用導致了Ag納米粒子沉積在膜表面，有助于可見光的捕獲，抑制了電子空穴對重組，并促進了光熱效應。同時，GO基底上的高光熱轉換效率實現了水蒸發濃縮Ag+溶液，抑制了光誘導電荷的分離。ZIF-67/GO膜的光催化協同光熱路徑為未來實際應用中金屬離子的回收利用提供了新的思路。
Figure 1. 制備ZIF-67/GO膜的原理示意圖。
Figure 2. （a）GO膜、（b）Ag+/GO膜和（c）ZG-5-2膜表面的SEM圖，和（d）C、N、O和Co元素分布，（e-g）Ag+/ZG-5-2膜的TEM圖，SEM圖和元素分布，（h）Ag+/ZG-5-2膜的SEM圖和（i）元素分布。
Figure 3. 樣品的XRD圖比較。
Figure 4.所制備樣品的（a紅外光譜和（b）拉曼光譜。
Figure 5. （a）不同時間太陽光照射下，在硝酸銀溶液和水溶液中GO和ZG-5-2膜的紅外熱像圖，（b）不同樣品在開關五個周期期間的溫度演變曲線，（c）不同樣品分別在硝酸銀溶液和水溶液中的蒸發速率和太陽蒸汽效率。
Figure 6. ZG-X-2膜含不同Co(NO3)2·6H2O濃度時，其相應的（a）Ag+光還原過程，（b）溫度演變，（c）水重量衰減曲線，ZG-5-Y膜含2-MIM/Co(NO3)2·6H2O不同摩爾比時，相應的（d）Ag+光還原過程，（e）溫度演變，（f）水重量衰減曲線。
相關研究工作由上海師范大學Yuning Huo聯合Hexing Li課題組于2020年發表在Applied Catalysis B: Environmental期刊上。原文：Removal and reutilization of metal ions on ZIF-67/GO membrane via synergistic photocatalytic-photothermal route。
轉自《石墨烯雜志》公眾號：
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