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文檔簡介
1、近年來,隨著食品加工、生物制藥、海水淡化工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)廢水的排放已對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,對其凈化處理的意義十分重大。膜分離技術(shù)是處理廢水最為有效的方法之一,而膜材料的選擇與制備也至關(guān)重要。目前,無機(jī)膜材料中的多孔陶瓷膜,在膜分離方面具有良好滲透性能,但主要問題在于孔隙率高,對流體阻力小,選擇分離性差。而氧化石墨烯作為二維碳納米材料,其自身具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性及疏水性,與多孔陶瓷復(fù)合可有效的解決其自身存在的問題。因此,本文以多孔
2、陶瓷膜為支撐體,氧化石墨烯為膜材料,利用不同方法成功制備出氧化石墨烯/多孔陶瓷復(fù)合膜材料,該復(fù)合膜材料能有效改善多孔陶瓷膜的選擇分離性。
?。?)以天然石墨及膨脹石墨為原材料,利用 Hummers法制備氧化石墨烯,并通過 TEM表征手段對兩種原材料微觀形貌進(jìn)行分析,結(jié)果表明:膨脹石墨制得氧化石墨烯結(jié)構(gòu)疏松,片層間形成較大孔隙且不易發(fā)生團(tuán)聚。通過 AFM表征手段測定了氧化石墨烯片徑大小,結(jié)果表明:兩種不同原材料制得氧化石墨烯片徑大
3、小無明顯變化。通過 XRD表征手段對氧化石墨烯氧化程度進(jìn)行分析。結(jié)果表明:膨脹石墨制得氧化石墨烯氧化程度更高,更宜作為復(fù)合膜材料。
?。?)使用硅烷偶聯(lián)劑對多孔陶瓷進(jìn)行改性并以此為支撐體,以殼聚糖與納米硅溶膠的混合溶液作為氧化石墨烯改性液,利用浸漬提拉法制備親水性氧化石墨烯/多孔陶瓷復(fù)合膜。采用 XRD、SEM等表征手段分析納米硅溶膠對氧化石墨烯性質(zhì)變化的影響,實驗結(jié)果表明:殼聚糖改性后的氧化石墨烯自身性質(zhì)未發(fā)生變化,且殼聚糖分
4、散于 GO片層中抑制了 GO的團(tuán)聚。同時采用 SEM及表面接觸角等表征手段分析膜厚度對復(fù)合膜滲透性的影響。實驗結(jié)果表明,氧化石墨烯經(jīng)改性后,其膜層間距變大,膜厚在12~20μm之間,且隨膜厚增大其選擇滲透性減弱。
?。?)采用高溫還原法制得石墨烯,通過物理沉積法、物理氣相沉積等多種制備方法得到石墨烯/多孔陶瓷復(fù)合膜。采用 XRD、SEM及表面接觸角等表征手段對石墨烯的還原程度及石墨烯復(fù)合膜穩(wěn)定性、疏水性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明:石墨
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