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J-GLOBAL ID：201702272059527020   整理番号：17A0938622

高フラックス正浸透膜のためのグラフェン酸化物ナノシート高分子複合材料から構築された3次元構造【Powered by NICT】

Three-dimensional architecture constructed from a graphene oxide nanosheet-polymer composite for high-flux forward osmosis membranes

著者 (4件)： Qin Detao (Energy Research Institute @ NTU, Interdisciplinary Graduate School, Nanyang Technological University, 639798, Singapore) ,  Liu Zhaoyang ,  Bai Hongwei ,  Sun Darren Delai
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： 24  ページ： 12183-12192  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： 正浸透(FO)膜技術は,持続可能な水とエネルギー供給のグローバルな課題を解決するために重要な可能性を有している。支持層における相互接続したチャネルを有する三次元(3D)構造を持つFO膜の開発は非常に望ましいとFO水フラックスの固有の内部濃度分極(ICP)ボトルネックを克服するために挑戦的である。初めて,新しい3D相互連結多孔質構造は容易で経済的な相反転法による酸化グラフェン(GO)ナノシート高分子複合材料を用いて構築し,合成したGO重合体3D構造はFO膜の支持層として使用することに成功した。GO高分子3D構造が通過容易に水分子のためのショートカット経路を提供し,これは1.55±0.13(文献で最良の値の一つ)に支持層屈曲度を最小化する。屈曲度の最小化は,支持層構造パラメータを有意に減少させ,それによって効果的にICPを緩和する。その結果,GO高分子3D構造を有する膜のFO水透過流束(J_W)は,18.3±1.5Lm~ 2時間~( 1)(塩除去:94.8%±1.2%)であり,従来の1次元構造を有する膜のJ_Wより73%高く,同じ操作条件下で市販H TI CTA FO膜のJ_Wより280%高い値であった。より重要なことは,この3D構造の形成機構を構造変態過程,すなわちGO誘導相反転,新理論を開発することにより明らかにしたが行われた。膜構築ブロックとしての2次元GOナノシートと従来の0D/1Dナノ材料についての系統的な研究から,この3D膜構造を形成中のGOの2D構造特性のユニークな役割を明らかにした。本研究は高性能膜の開発のための2Dナノ材料を用いた3D構造の構築のための新しい道を開くものである。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： 二次元 ,  屈曲度 ,  *高分子 ,  チャネル ,  ナノ材料 ,  構造パラメータ ,  *ナノシート ,  三次元 ,  膜構造 ,  透過流束 ,  支持層 ,  構造特性 ,  重合体
準シソーラス用語： *三次元構造 ,  *酸化グラフェン , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 膜分離  (XD02120Z) ,  炭素とその化合物  (YB02060D)

タイトルに関連する用語 (7件)： フラックス ,  正浸透膜 ,  グラフェン酸化物 ,  ナノシート ,  高分子複合材料 ,  構築 ,  3次元構造