在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中,對混合物進行分離主要依靠精餾,吸附,蒸發(fā)等方式,由于涉及到溫度或壓力變化等操作,需要消耗大量的能量,尋找更節(jié)能的手段去代替這些傳統(tǒng)分離操作具有經(jīng)濟價值和社會意義。膜分離技術(shù)因其節(jié)能,操作簡單,裝置規(guī)模輕便等優(yōu)點,受到了廣泛關(guān)注。但目前的傳統(tǒng)分離膜受材料限制,在滲透性和選擇性等方面受分離上限限制。以新型二維納米材料制備而成的二維膜,由于具有更高的通量,更好的選擇性以及更優(yōu)的抗污耐酸堿能力,充滿著發(fā)展?jié)摿Α，F(xiàn)今二維膜的規(guī)�；苽溥�存在著挑戰(zhàn),常用的傳統(tǒng)抽濾制備法存在以下問題:占地面積大、耗時長、長時間抽真空耗能高、膜結(jié)構(gòu)有序度較差,在放大制備過程中容易遇到系列工程性難題。本論文針對以上問題,提出引入電泳沉積的方法來快速規(guī)�；苽涠S分離膜,并實現(xiàn)了二維MXene膜的快速大面積制備,通過該方法制得的二維膜具有更好的結(jié)構(gòu)有序性,同時在離子篩分過程性能優(yōu)異。具體研究內(nèi)容如下:首先,我們通過電泳沉積技術(shù)實現(xiàn)了二維MXene(Ti₃C₂T_x)膜的快速制備。利用溫和的氟化鋰輔助鹽酸刻蝕法制備帶負電的MXene納米片,...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 膜分離技術(shù)
    1.3 新型二維材料
        1.3.1 概述
        1.3.2 石墨烯及氧化石墨烯
        1.3.3類石墨相氮化碳g-C₃N4

        1.3.4 層狀雙金屬氫氧化物(LDH)
        1.3.5 過渡金屬二硫化物(TMD)
        1.3.6 二維過渡金屬碳氮化物(MXene)
        1.3.7 二維金屬-有機框架(2D MOFs)
        1.3.8 二維共價有機框架(2D COFs)
    1.4 新型二維膜
        1.4.1 基于多孔納米片的二維膜
        1.4.2 基于無孔納米片的二維膜
        1.4.3 二維膜的制備方法
    1.5 選題意義及研究內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗方法
    2.1 引言
    2.2 實驗材料及儀器設(shè)備
    2.3 材料的結(jié)構(gòu)與組成表征
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 X射線衍射儀(XRD)
        2.3.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)
        2.3.4 原子力顯微鏡(AFM)
        2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.6 納米顆粒Zeta電位分析
    2.4 性能表征
        2.4.1 測定離子滲透速率的滲透測試
        2.4.2 水通量測試
第三章 基于電泳沉積法在多孔導(dǎo)電基底上快速制備MXene膜及其用于離子篩分的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 MXene納米片均勻分散液的制備
        3.2.2 快速制備Ti₃C₂T_x MXene二維膜
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 MXene納米片的表征
        3.3.2 MXene膜的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 EPD-MXene膜的離子截留性能
        3.3.4 EPD智能優(yōu)選的探索
    3.4 本章小結(jié)
第四章 大面積Ti₃C₂T_x MXene膜的快速制備及其離子截留中的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 混合Ti₃C₂T_x溶液的性質(zhì)分析
        4.3.2 大面積MXene膜的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 大面積MXene膜的離子攔截測試性能
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3750093

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