在這里，通過定向慢沉積方法，報(bào)道了一種普遍低成本的路徑，用于大批量制備兩性離子的MXene（Z-Mxene）納米片插層的GO納米膜，表現(xiàn)出尺寸選擇滲透性。借助于雙官能化Z-MXene的可調(diào)配體構(gòu)型和良好的親水性，在有限的空間實(shí)現(xiàn)了具有雙功能和有序的納米通道的多組分層狀納米薄膜。GO和Z-Mxene納米片之間的強(qiáng)相互作用，抑制了常規(guī)膜中存在的自重堆積現(xiàn)象。此外，Z-Mxene的引入改善了表面官能團(tuán)的分布；有效避免了表面官能團(tuán)分布不均和納米通道扭曲等問題。這些有利特性和表面化學(xué)特性使制備的復(fù)合膜具有強(qiáng)大的水合能力，高滲透性，低結(jié)垢傾向和獨(dú)特的穩(wěn)定性。這些改善的性能表明，這是開發(fā)具有精確控制組分和結(jié)構(gòu)的多組分納米膜的一種有前景的方法。
Figure 1. 超薄雙功能Z-MXene納米片插層GO納米膜的密閉組裝。 AA-Ti3C2Tx溶液的照片表現(xiàn)出廷德爾散射效應(yīng)。
Figure 2. （a）GO，Ti3C2Tx，AA-Ti3C2Tx，GT和GAT-4樣品的FTIR光譜。（b）GO，AA-Ti3C2Tx，GT和GAT-4樣品的XPS全光譜。Ti3C2Tx和AA-Ti3C2Tx納米片的C 1s（c）和Ti 2p（d）光譜。（e）兩性離子AA對(duì)Ti3C2Tx的雙功能化示意圖。
Figure 3. GO/AA-Ti3C2Tx復(fù)合納米片的AFM圖像（a）和相應(yīng)的高度輪廓（b）。（c，d）GO/AA-Ti3C2Tx復(fù)合納米片的TEM和HRTEM圖像。（e）元素映射圖像。
Figure 4．（a）GO基超薄膜的分離性能。（b）有序排列納米通道結(jié)構(gòu)的示意圖和GO與AA-Ti3C2Tx層之間的強(qiáng)界面相互作用形成水分子示意圖。（c）分子通過GAT-4膜的尺寸選擇滲透性。
該研究工作由浙江工業(yè)大學(xué)Guoliang Zhang課題組于2021年發(fā)表在J. Mater. Chem. A期刊上。原文：Confined assembly of ultrathin dual-functionalized Z-MXene nanosheet intercalated GO nanofilms with controlled structure for size-selective permeation。
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