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J-GLOBAL ID：201702259934655839   整理番号：17A0705209

ナノダイヤモンド柱状グラフェン酸化物膜を用いた高酸性条件下での金属イオンの有効電荷識別群分離【Powered by NICT】

Effective charge-discriminated group separation of metal ions under highly acidic conditions using nanodiamond-pillared graphene oxide membrane

著者 (10件)： Wang Lei (College of Chemistry, Sichuan University, Key Laboratory of Radiation Physics & Technology, Ministry of Education, No. 29 Wangjiang Road, Chengdu, 610064, P. R. China. [e-mail] [e-mail]) ,  Guo Xinghua ,  Cao Kecheng ,  Li Bo ,  Li Yang ,  Zhang Meicheng ,  Wen Rui ,  Li Xing ,  Li Shoujian ,  Ma Lijian
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 5  号： 17  ページ： 8051-8061  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 多カチオン水溶液から選択的に価値ある金属イオンを分離,特に高度に酸性媒体における分離科学のための主要な課題となっている。本研究では,新規なナノダイヤモンド柱状グラフェン酸化物(NPG)膜を簡単な真空支援自己集合法を用いて,初めて,作製した酸化グラフェン(GO)へのナノダイヤモンド(ND)のインターカレーションによるものであった。GOとその誘導体膜の包括的キャラクタリゼーションと比較はND GOへのインターカレーション後,層間空間と層内ナノチャネル(クロマトグラフィーにおける「理論段数」に類似)は著しく増加することを示した;チャンネルサイズ分布を活用して狭くなると,熱安定性と親水性は強化された;離散,表面微小粗さは著しく改善された。イオンふるい実験の結果から,NPGナノろ過膜は,10共存カチオンを含む強い酸性溶液中での正確な電荷識別グループ分離能力を持つことを実証した。非修飾GO膜と比較して,NPG膜の平均ろ過速度は,それぞれ76.8%(一価イオンに対して),63.5%(二価イオン),118.0%(三価ランタニドイオン),71.0%(UO_2~2+)と105.1%(Th~4+)により改善され,同じ条件下で,一方,同じ電荷を持つ多価カチオンの透過速度は非常に良好な一致を示した。UO_2~2+は本研究で使用したカチオンの中で最大の水和直径を有することを言及する価値があるが,UO_2~2+のろ過速度は実際には三価ランタニドカチオンの,UO_2~2+の付近の有効電荷に起因すると同様に,文献で報告された。最後に,調製したままのナノろ過膜の再使用性は4M硝酸溶液中で調べた。5回の繰り返し試験の後,NPG膜の群分離能力は基本的に維持され,ろ過速度は15.2%まで(K~+)により減少した。これらの知見は,調製したままの炭素質ナノろ過膜は価値ある金属イオンの分離のための最も魅力的な膜材料であることができ,原子力発電産業だけでなく,冶金,化学品製造,電気めっき及び金属仕上産業において大きな潜在的用途を持っていることを示唆した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： *金属イオン ,  熱安定性 ,  インターカレーション ,  水溶液 ,  硝酸 ,  *グラフェン ,  親水性 ,  キャラクタリゼーション ,  *酸性 ,  炭素 ,  濾過速度 ,  カチオン
準シソーラス用語： ナノ濾過膜 ,  *酸化グラフェン ,  *ナノダイヤモンド , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  吸着,イオン交換  (XD02060I) ,  二次電池  (YB04030K) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z)

タイトルに関連する用語 (7件)： ナノダイヤモンド ,  グラフェン ,  酸化物膜 ,  酸性条件 ,  金属イオン ,  有効電荷 ,  識別