有機(jī)溶劑納濾(Organic solvent nanofiltration,OSN)是一種將納濾過(guò)程應(yīng)用在有機(jī)相的新型膜分離技術(shù),可以使有機(jī)混合物在分子水平上通過(guò)壓力驅(qū)動(dòng)來(lái)分離,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有機(jī)廢液進(jìn)行高效、環(huán)保的處理與回收十分重要。如何構(gòu)筑高性能的分離膜,是當(dāng)前研究者們十分關(guān)注的問(wèn)題。二維材料膜和金屬有機(jī)框架材料(MOF)膜都能夠?qū)θ芤涸诜肿踊螂x子層面進(jìn)行分離,但在研究過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題。首先是不同研究工作中以相同方式制備的氧化石墨烯膜在分離應(yīng)用上并不遵循trade-off效應(yīng);其次是大多數(shù)研究工作中制備MOF膜的過(guò)程繁瑣,不易于操作和實(shí)現(xiàn)。因此,如何能夠構(gòu)筑出以相對(duì)簡(jiǎn)單的方法制備高分離性能膜,對(duì)于促進(jìn)分離膜研究領(lǐng)域的發(fā)展是十分有必要的。本文以二維材料和MOF材料為研究對(duì)象,通過(guò)簡(jiǎn)單的真空抽濾的方法制備了兩種不同構(gòu)型的層級(jí)分離膜材料,實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑中染料分子的高效分離,其中研究的主要內(nèi)容如下:(1)利用氧化石墨烯(GO)橫向片徑尺寸的差異導(dǎo)致的膜分離性能的差異,將這種片層的橫向尺寸差距放大,將差距有一個(gè)數(shù)量級(jí)以上兩種不同的GO片層按照三種模式通過(guò)真空抽濾進(jìn)行組裝,考察了不同組裝...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1二維材料的主要類型和相對(duì)應(yīng)的膜[2]

第一章·緒論18等，都被認(rèn)為是制備高性能分離膜的絕佳構(gòu)筑單元。二維材料一般具有多孔或無(wú)孔結(jié)構(gòu)，因此，它們制備為分離膜可分為兩種形式：納米片和層狀膜[2]（圖1）。通常，前者由單層或幾層的二維材料組成，這些材料具有固有的均勻大小的孔（例如，沸石，金屬有機(jī)框架材料）或用于選擇性滲透的....

圖1.3二維層狀膜的層間調(diào)節(jié)機(jī)制[16]

第一章·緒論20率地截留水合Na+，則GO膜中的層間距應(yīng)小于0.7nm。Han等[27]報(bào)道了超�。�22-53nm）的、應(yīng)用于納濾過(guò)程的還原氧化石墨烯（rGO）膜，該膜的純水滲透通高達(dá)21.8L·m-2·bar-1·h-1，對(duì)甲基藍(lán)的截留率高于99%，對(duì)鹽類有著中等的截留水平，他....

圖1.5（a）不同厚度膜的MoS2膜對(duì)細(xì)胞色素和伊文思藍(lán)染料的水通量和截留率；（b）比較2.1μm厚的MoS2膜（黑色正方形）和1.8μm厚的GO（藍(lán)色正方形）膜在不同壓力下的透水性能[34]

第一章·緒論22相反，體現(xiàn)出MoS2膜的優(yōu)良抗壓性能（如圖1.5（b）所示）。之后Sun等使用相似的方式制備出了WS2納米片及其相應(yīng)的膜，并且形貌特征上同MoS2膜相似，WS2膜的分離性能優(yōu)于MoS2膜，滲透通量高達(dá)930L·m-2·bar-1·h-1，并且在經(jīng)過(guò)增壓測(cè)試過(guò)程后W....

圖1.6MAX相的剝離過(guò)程和MXene的形成示意圖[40]

第一章·緒論23圖1.6MAX相的剝離過(guò)程和MXene的形成示意圖[40]Fig.1.6SchematicfortheexfoliationprocessofMAXphasesandformationofMXenes[40]圖1.7MXene膜的制備[39]Fig.1.7MXen....

本文編號(hào)：3961062