氧化石墨烯（GO）/聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）復合材料通過以具有熱響應性的游離吸附劑的形式被廣泛用于廢水處理中。在這項工作中，我們報告了一種新穎的GO/PNIPAM復合系統，該系統經過合理設計，可以采用一種新的機制（即類似萃取的機制）從污水中去除有機染料。該系統在高于PNIPAM的較低臨界溶液溫度（LCST）的溫度下產生相變以生成固溶相和凝膠相，在此期間GO片材完全轉移到凝膠相中。更有趣的是，染料可以有效地吸附并富集在凝膠相中，然后可以在類似萃取的過程中方便地與水分離。與傳統的萃取分離系統相比，GO/PNIPAM復合系統具有由溫度變化觸發的兩相，這兩個相具有清晰的相界并且更易于分離。而且，該系統可以保護GO免受還原和絮凝，從而保持高穩定性。PNIPAM和GO還可在協同作用下吸附染料，從而具有高吸附能力和效率。這項研究將為設計和制造新穎、安全、有效的染料去除和納米材料管理系統提供新的視角。
Figure 1. GO/PNIPAM混合系統可以實現溫度響應型的溶膠-凝膠轉變，并以類似萃取的方式從水中去除有機污染物。
Figure 2. GO/PNIPAM混合分散液（a）在25°C和（b）在40°C孵育10分鐘（pH 5.5）后的圖片。（c）凝膠相的SEM圖像。分散在水中的GO板的（d）TEM和（e）AFM圖像。在25°C下PNIPAM（10.0 mg/mL）和GO（0.5 mg/mL）混合溶液中，聚集體的（f）TEM和（g）AFM圖像。
Figure 3. （a）在25°C或40°C下PNIPAM溶液、GO溶液和GO/PNIPAM混合溶液的照片。（b）在20 mg/mL PNIPAM（GO/PNIPAM混合物）存在下，GO吸附MB的q
e值。
相關研究成果于2021年由中國石油大學Meiwen Cao課題組，發表在Chemical Engineering Journal（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126647）上。原文：Extraction-like removal of organic dyes from polluted water by the graphene oxide/PNIPAM composite system。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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