全球水資源短缺和水污染問題日益嚴(yán)重,如何通過現(xiàn)有的技術(shù),利用非常規(guī)水源來增加水資源的供應(yīng)成為研究的一個(gè)重要議題。以壓力為驅(qū)動力的膜分離技術(shù)在海水脫鹽、飲用水深度處理、水體微污染去除等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文介紹了不同膜分離材料的特點(diǎn)及改性方法,并著重評述了氧化石墨烯基膜材料的性質(zhì)、構(gòu)建方法及其在水處理中的應(yīng)用。針對現(xiàn)存膜材料滲透性、選擇性相互制約,無法依據(jù)外界環(huán)境做出響應(yīng)等問題,本論文以氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亞胺(PEI)為基礎(chǔ)材料,通過不同的組裝方法來調(diào)控氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的表面性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu),構(gòu)建了一系列氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜分離材料,并以蛋白質(zhì)、微生物、有機(jī)大分子和納米顆粒作為模型污染物,系統(tǒng)地研究了其表面性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)對污染物分離性能的影響,探討了污染物與膜界面的相互作用機(jī)理,并建立了氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜表面性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與污染物分離性能之間的構(gòu)效關(guān)系。研究結(jié)果為氧化石墨烯基膜材料的設(shè)計(jì)和構(gòu)建以及在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的思路。論文的主要結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯-聚乙烯亞胺添加劑的添加可以有序調(diào)控膜的表面性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu),提升對污...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
縮略表
第一章 氧化石墨烯基膜及其在水處理中應(yīng)用的研究進(jìn)展
    1.1 引言
    1.2 膜分離技術(shù)
        1.2.1 膜分離過程
        1.2.2 膜分離材料
    1.3 氧化石墨烯膜的性質(zhì)
        1.3.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.3.2 氧化石墨烯膜的性質(zhì)
    1.4 氧化石墨烯膜的構(gòu)建
        1.4.1 氧化石墨烯基膜(GOM)的制備及改性
        1.4.2 氧化石墨烯納米復(fù)合膜(NCM)的制備
    1.5 氧化石墨烯膜在水處理中的應(yīng)用
        1.5.1 海水淡化
        1.5.2 油水分離
        1.5.3 污水凈化
    1.6 問題提出及研究思路
第二章 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜的制備及對污染物的分離性能
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.2 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺添加劑的制備與表征
        2.1.3 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜的制備
        2.1.4 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜的表征
        2.1.5 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜的動態(tài)過濾實(shí)驗(yàn)
        2.1.6 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺添加劑的化學(xué)組成
        2.2.2 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜的表面性質(zhì)
        2.2.3 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜的表面形貌
        2.2.4 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜對污染物的截留性能
        2.2.5 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜的抗污染性能
        2.2.6 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜對污染物的靜態(tài)吸附行為
        2.2.7 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺荷電復(fù)合膜與污染物的作用機(jī)理及構(gòu)效關(guān)系
    2.3 本章小結(jié)
第三章 pH響應(yīng)型氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的制備及其在污染物分離中的應(yīng)用
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        3.1.2 直鏈聚乙烯亞胺的合成與表征
        3.1.3 pH響應(yīng)型氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的制備
        3.1.4 pH響應(yīng)型氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的表征
        3.1.5 pH響應(yīng)型氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的水通量及截留效率測定
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 pH響應(yīng)氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的構(gòu)建及表面性質(zhì)調(diào)控
        3.2.2 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
        3.2.3 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的水通量
        3.2.4 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜對污染物的選擇性分離
        3.2.5 氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合膜的pH響應(yīng)特性及機(jī)理
    3.3 本章小結(jié)
第四章 研究結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望
    4.1 研究結(jié)論
    4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    4.3 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷及攻讀碩士期間所取得的科研成果



本文編號：3852408