《表3 孔径为1.6 nm下选择性和渗透性效益权衡》

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《氢化多孔石墨烯反渗透特性及机理分析》

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理想的反渗透膜要具有高水通量、高截留率的特点，而水通量和截留率的背反效应一直是难以解决的问题[30].本文通过增大孔径和施加剪切作用，或许将是一个可实现的解决方案.如图8（a）所示，大部分情况下1.6 nm的氢化多孔石墨烯水通量都能达到100 L/（cm2·d·MPa）以上.如表3所列，最佳效益点是在100 MPa驱动力，能够在保持93%的离子截留率时水通量达210 L/（cm2·d·MPa）.即使为了高截留率设置剪切速度为400 m/s时，水通量也高于孔径为1.2 nm的氢化多孔石墨烯的最佳效益点.但是随着孔径的增大，反渗透体系对于温度和驱动力的变化变得更加敏感，温度的升高和驱动力的增大容易使截留率低于75%.当孔径为1.2 nm时，相对于其他更大的驱动力，驱动力为100 MPa的水通量是最低的.但是在孔径为1.6 nm时，100 MPa驱动力的水通量却是最大的.这说明反渗透需要足够的驱动压力克服能障，才能获得较大的水通量.反渗透膜的孔径对离子截留率起到决定性作用，孔径为0.82 nm的反渗透膜盐离子截留率能够达到100%，但是如图8（b）所示，同等条件下孔径为0.82 nm的反渗透膜最大水通量只有孔径为1.2 nm的1/6.所以孔径对水通量和截留率都有决定性影响，必须提高孔径才能极大地提升反渗透系统效益.