纳米材料杂化反渗透膜的制备及性能研究的开题报告.docx

纳米材料杂化反渗透膜的制备及性能研究的开题报告
一、选题背景
反渗透技术在水处理、海水淡化、废水处理、生物医学等领域已有广泛应用，但常规的反渗透膜存在着许多问题，如易被污染、运行成本高等，因此研究制备性能更好的反渗透膜是很有必要的。纳米材料是一种新型材料，在材料领域应用广泛，与反渗透膜结合，可以制备出性能更好的反渗透膜。本课题旨在研究纳米材料杂化反渗透膜的制备及性能研究。
二、研究内容
本研究将以纳米材料为杂化剂，制备纳米材料杂化反渗透膜。具体步骤如下：
1.制备纳米材料
在研究过程中将采用溶胶-凝胶法/水热法/磁控溅射法等方法制备纳米材料。通过选取合适的制备方法，获得纳米尺度下分散性好、稳定性好、性质优良的纳米材料。
2.改性反渗透膜支撑层
通过表面修饰方法，将纳米材料与反渗透膜支撑层表面进行结合，改变反渗透膜支撑层表面化学性质和表观形态，提高反渗透膜的防污染和抗污染能力。
3.制备纳米材料杂化反渗透膜
将纳米材料与反渗透膜材料相混合，经过特殊工艺处理，制备出纳米材料杂化反渗透膜。主要通过纳米材料填充、杂化插层等方法实现。
4.性能测试与分析
对制备出的纳米材料杂化反渗透膜进行性能测试，如通量、截留率、抗污染性能等测试，对其性能进行分析和比较。
三、研究意义
1.改进反渗透膜的性能。纳米材料的引入为反渗透膜赋予了新的性能，如增加抗污染性能等，能够提高反渗透膜的应用效果和运行稳定性。
2.探索新型反渗透膜材料。本研究采用纳米材料为杂化剂制备反渗透膜，为新型反渗透膜材料的开发提供了新思路。
3.推动纳米材料在水处理领域的应用。本研究所制备的纳米材料杂化反渗透膜有望应用于水处理、海水淡化等领域，为纳米材料在相关应用领域的推广应用提供样例。
四、预期成果
1.成功制备纳米材料杂化反渗透膜，并进行了性能测试与分析。
2.提出了制备方法及优化方案，为纳米材料杂化反渗透膜的进一步优化提供方向和思路。
3.科学论文、专利申请等。
五、工作计划和进度
1.文献调研：2021年8月-9月。
2.纳米材料的制备与杂化剂的筛选：2021年10月-12月。
3.反渗透膜支撑层表面修饰：2022年1月-2月。
4.纳米材料杂化反渗透膜的制备：2022年3月-5月。
5.性能测试与分析：2022年6月-7月。
6.论文撰写与提交：2022年8月。
六、研究地点和条件
本研究将在本人所在的高等院校进行，拥有实验室设备和支持，且有相关领域的专业教师指导。