當(dāng)今社會里,淡水資源的匱乏已成為了一個(gè)日益嚴(yán)峻的問題。作為應(yīng)用最廣泛的一種海水淡化技術(shù),反滲透法的核心部件,反滲透薄膜一直是很多學(xué)者的研究重點(diǎn)。氧化石墨烯作為新型材料石墨烯的一種,被逐漸運(yùn)用到反滲透薄膜的研制中,并取得良好的效果。本論文通過改進(jìn)的Hummer法合成GO納米片,將其分散到聚酰亞胺PI和醋酸纖維素CA基質(zhì)內(nèi),運(yùn)用真空抽濾法制備氧化石墨烯與聚酰亞胺GO/PI納米復(fù)合薄膜和氧化石墨烯與醋酸纖維素GO/CA復(fù)合薄膜,并以此為樣本進(jìn)行多種測試,并進(jìn)行鹽水的脫鹽測試。試驗(yàn)結(jié)果表明:1.在PI基質(zhì)中添加適量的GO(1.0%)可以改善薄膜的表面形貌,并改變薄膜的橫截面;薄膜的親水性能會獲得提高;拉伸強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度也獲得加強(qiáng)。脫鹽實(shí)驗(yàn)表明,GO納米片的加入為復(fù)合薄膜帶來了較高的水滲透性和離子排斥性能,而且隨著溫度的提高這兩種性能指標(biāo)不斷的提高;在經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)之后,薄膜的脫鹽性能仍能保持較高的水平。2.在CA基質(zhì)中加入GO后,薄膜的孔徑變小,表面變得光滑平整;薄膜的截面從手指狀變成了海綿狀;薄膜的親水性提高;薄膜的表面粗糙度減小;薄膜的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度也得到了提高。在脫鹽試驗(yàn)過程中,添加G...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1RO膜反滲透純水制造的基本原理示意圖

法淡化技術(shù)實(shí)現(xiàn)海水淡化最主要的方法是反滲透法。滲透脫鹽技術(shù)滲透法（RO）起源于20世紀(jì)50年代，并于20世紀(jì)70年代在商業(yè)領(lǐng)RO方法是目前現(xiàn)有的方式中最高效最節(jié)能的海水淡化技術(shù)，而且隨著步，反滲透技術(shù)的能耗進(jìn)一步的降低。最近的商業(yè)化工廠所展現(xiàn)的數(shù)反滲透海水淡化技....

圖1.2石墨烯研究實(shí)驗(yàn)（a）離子轟擊氧化刻蝕石墨烯打孔技術(shù)（b）納米孔石墨烯傳感器檢測DNA異位

石墨烯海水淡化膜制備和性能研究性。研究表明石墨烯多孔膜可以實(shí)現(xiàn)對多種氣體的有效分離。Celebi[14]研究小組在雙層石墨烯薄膜上利用物理穿孔的方法制造出孔徑在10nm-1nm范圍的納米孔。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示了這種薄膜可以實(shí)現(xiàn)不同氣體的分離。Karnik[15]研究小組首次利用高....

圖1.3石墨烯模擬實(shí)驗(yàn)（a）氫和羥基修飾的石墨烯海水淡化模擬（b）不同孔徑和功能化修飾的石墨烯（c）納米多孔石墨烯可承受壓力的模擬

碳納米管制成的膜可以被水分子快速的穿過，當(dāng)孔徑的尺寸設(shè)定為0.75n的CNT薄膜只有水分子可以通過。在具有相同尺寸孔徑的石墨烯上也得到結(jié)論。Striolo[24]課題組研究了將孔徑尺寸分別為0.75nm、1.0nm和1.45nm墨烯薄膜進(jìn)行海水脫鹽的模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果....

圖1.4氧化石墨烯特性（a）單層氧化石墨烯（b）實(shí)驗(yàn)室合成多層氧化石墨烯溶于乙醇和水的結(jié)構(gòu)變化（c）層間被氧化區(qū)和未被氧化區(qū)構(gòu)成的二維納米材料Figure1.4Grapheneoxideproperties(a)Single-layergrapheneoxide(b)Laboratorysynthesisof

圖1.4氧化石墨烯特性（a）單層氧化石墨烯（b）實(shí)驗(yàn)室合成多層氧化石墨烯溶于乙醇和結(jié)構(gòu)變化（c）層間被氧化區(qū)和未被氧化區(qū)構(gòu)成的二維納米材料Figure1.4Grapheneoxideproperties(a)Single-layergrapheneoxide....

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