亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜的制备及其性能研究的开题报告.docx

亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜的制备及其性能研究的开题报告
一、选题背景和研究意义
纳滤技术已成为水处理技术中的主流之一，它通过选择合适的纳滤膜，将水中的各种杂质和微生物等分离出来，达到净化水质、净化水源、回收水资源的目的。传统的纳滤膜主要由无机材料如硅酸盐、陶瓷等制成，但这些材料具有高成本、质量不稳定等缺点，因此在近年来研究中，有机、无机材料复合纳滤膜得到了广泛的关注和应用。
碳酸铈是一种稳定性、导电性良好的材料，其在化学催化、电化学、燃料电池等领域有广泛的应用。而亲疏水性是指一个物质与水的相互作用程度，是制备高效纳滤膜的重要因素。因此，将亲疏水性的材料与碳酸铈复合，制备一种具有优异性能的复合纳滤膜，具有广泛的应用前景，也可以满足深度净化水质、回收资源等方面的需求。
综上所述，本研究选取亲疏水性碳酸铈聚电解质作为制备复合纳滤膜的材料，旨在探究其制备方法及其性能，为水处理技术的推广和发展做出贡献。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本研究主要包括以下内容：
(1)制备亲疏水性碳酸铈聚电解质
(2)制备亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜
(3)对复合纳滤膜的性能进行测试和评价
(4)分析影响复合纳滤膜性能的因素
2.研究方法
(1)制备亲疏水性碳酸铈聚电解质
采用复合物共沉淀法制备亲疏水性碳酸铈聚电解质。首先，将碳酸铈、亲水性单体、疏水性单体加入到水溶液中，并将其振荡混合，得到碳酸铈聚合物自组装的三维结构。最后将其进行干燥，制备成为亲疏水性碳酸铈聚电解质。
(2)制备亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜
将亲疏水性碳酸铈聚电解质与聚酰胺膜材料进行复合，制备成纳滤膜。具体方法是将亲疏水性碳酸铈聚电解质分散在甲醇、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和去离子水的共溶液中，将得到的溶液进行搅拌、超声处理，得到含有亲疏水性碳酸铈聚电解质的混合溶液，分别加入聚酰胺膜材料中。最后将混合物溶液旋转涂布于纳滤膜基材表面，制成稳定的亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜。
(3)对复合纳滤膜的性能进行测试和评价
通过测试复合纳滤膜的通量、截留效果、稳定性等性能，对纳滤膜的质量进行评价。同时使用扫描电子显微镜观察纳滤膜的表面形貌，并使用荧光显微镜对其进行镜下分析和评价。
(4)分析影响复合纳滤膜性能的因素
通过分析不同因素对复合纳滤膜通量、截留效果、稳定性等性能的影响，深入探究其性能的优化方法。
三、研究计划和进度
1.研究计划
第一年：
(1)文献阅读和选题
(2)制备亲疏水性碳酸铈聚电解质
第二年：
(1)制备亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜
(2)对复合纳滤膜的性能进行测试和评价
第三年：
(1)分析影响复合纳滤膜性能的因素
(2)对制备方法、性能进行优化和改进
2.进度安排
第一年完成文献阅读和选题，并制备亲疏水性碳酸铈聚电解质；第二年制备亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜，并进行性能测试和评价；第三年分析影响复合纳滤膜性能的因素，并对制备方法、性能进行优化和改进。
四、预期成果和应用前景
1.预期成果
(1)成功制备亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜
(2)测试并评价复合纳滤膜的性能
(3)深入分析影响复合纳滤膜性能的因素
(4)提供优化复合纳滤膜性能的方法
2.应用前景
(1)将亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜用于深度净化水质、回收水资源等方面，可达到高效净化水质的目的；
(2)亲疏水性碳酸铈聚电解质复合纳滤膜在水处理领域的应用，不仅可以减少水处理成本，还可以实现水资源的可持续利用。