氧化石墨烯膜的制備與分離性能研究.pdf

1、膜技術(shù)是一種高效節(jié)能的分離技術(shù)。氧化石墨烯(GO)因具有天然的納米孔道結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是制備下一代分離膜的首選材料。然而，由于GO具有自吸水性，在濕潤(rùn)環(huán)境下強(qiáng)度低，孔道膨脹，使其應(yīng)用受到一定的限制。
　　物理包覆和化學(xué)交聯(lián)是克服GO穩(wěn)定性差的有效方法。物理包覆可以有效限制GO的吸水膨脹過(guò)程，因此實(shí)現(xiàn)納米片之間的緊密排列是提高GO膜分離效率的關(guān)鍵。本文通過(guò)界面自組裝法制備了具有緊密結(jié)構(gòu)的GO自支撐膜，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于界面自組裝過(guò)程是納米片逐

2、步脫水、逐步組裝的過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)更加緊密規(guī)整的層間結(jié)構(gòu)。與普通GO膜相比，該GO膜層間距縮減了0.05nm左右。自組裝膜的分離性能和滲透性能測(cè)試結(jié)果表明，在化學(xué)環(huán)境無(wú)明顯變化的情況下，60℃和70℃自組裝的GO膜表現(xiàn)出了較高分離效率和滲透速率，原因在于其結(jié)構(gòu)更加規(guī)整，有利于水分子的滲透和對(duì)水和離子的篩分。
　　化學(xué)交聯(lián)是提高GO膜強(qiáng)度的重要方法，但化學(xué)交聯(lián)容易導(dǎo)致GO膜親水性和滲透性能的下降。本文以醋酸纖維素膜(CA)為基底，以碳