Исследование природы функциональных групп графеновых мембран методом ИК-спектроскопии
М.А. СЕЙТЖАНОВА1, С.А. ЯШНИК2, З.Р. ИСМАГИЛОВ3, С.Р. ХАЙРУЛИН2, З.А. МАНСУРОВ1,4, А.А. МОНТАЕВА5
1Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Алматы, Казахстан
seitzhanova.makpal@kaznu.kz
2Институт катализа СО РАН, Новосибирск, Россия
yashnik@catalysis.ru
3Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия
zinfer1@mail.ru
4Институт проблем горения
zmansurov@kaznu.kz
5Школа-гимназия № 136 им. М. Дулатова, Алматы, Казахстан
anar.montaeva@mail.ru
Ключевые слова: графен, оксид графена, рисовая шелуха, мембрана, ИК-спектроскопия
Страницы: 494-500
Аннотация
С целью разработки эффективных материалов для мембранной технологии опреснения воды изготовлены графеновые мембраны и исследована природа их функциональных групп методом ИК-спектроскопии. Графеновые мембраны получали двумя способами: 1) вакуумная фильтрация; 2) иммерсионное осаждение. В качестве графеновых материалов использовали оксид графена (коммерческий образец) и графен (лабораторный образец, полученный ступенчатой карбонизацией рисовой шелухи). Данные ИК-спектров диффузного отражения мембран (ИКС-ДО), изготовленных с использованием графена, указывают на низкую дефектность его однослойной графитовой структуры, тогда как мембраны на основе оксида графена помимо графеновых слоев содержат аморфный углерод с sp 3-гибридизованными атомами и кислородсодержащие функциональные группы (преимущественно карбоксильные и фенольные). Проведены испытания мембран на эффективность фильтрации солесодержащих растворов (NaCl, KCl, MgCl2, CaSO4 и MgSO4) и удаления солей. Анализ опресненных растворов методом атомно-абсорбционной пламенно-эмиссионной спектрофотометрии показал, что эффективность очистки составила 74-80 % для мембран, полученных способом вакуумной фильтрации.
DOI: 10.15372/KhUR20202550
|
