氧化石墨烯-Ag纳米粒子/聚酰亚胺混合基质膜及其渗透汽化性能

以聚乙二醇(PEG-400)为还原剂，AgNO3为前驱体，采用浸渍-还原法合成氧化石墨烯-Ag纳米粒子(GO-AgNP)复合物，再通过共混法制备氧化石墨烯-Ag纳米粒子/聚酰亚胺(GO-AgNP/PI)混合基质膜，用于苯/环己烷混合物的渗透汽化分离。使用透射电子显微镜、红外吸收光谱、拉曼光谱、热失重以及X射线光电子能谱等分析表征GO-AgNP复合物、GO-AgNP/PI混合基质膜的形貌和结构；探讨了Ag掺杂量对GO-AgNP复合物的结构以及GO-AgNP/PI混合基质膜的结构和渗透汽化性能的影响。结果发现，Ag+被还原形成AgNP的同时，GO失去了部分含氧官能团；Ag掺杂破坏了GO的结构，使其无序度增加，但改善了GO-AgNP复合物在混合基质膜中的分散性，提升了GO-AgNP/PI混合基质膜的苯/环己烷渗透汽化性能。然而过量的Ag掺杂将使GO片层上产生Ag粒子团聚，从而降低混合基质膜的渗透汽化性能。当Ag掺杂量为15%时，GO-AgNP/PI混合基质膜渗透汽化性能最佳，渗透通量为1404 g·m-2·h-1，分离因子可达36.2