石墨烯纳滤膜的制备、改性及其性能研究的任务书.docx

石墨烯纳滤膜的制备、改性及其性能研究的任务书
任务书
一、背景介绍
石墨烯是一种具有非凡性能的材料，具有高强度、高导电性、高热稳定性等特点，被广泛应用于领域。石墨烯纳滤膜是利用石墨烯薄膜的独特性质制成的一种新型过滤材料，其具有高效分离、高通量、高选择性等特点，被广泛应用于环境保护、生物医学、分离纯化等领域。然而，当前的石墨烯纳滤膜在稳定性、阻垢能力等方面存在不足，限制了其在实际应用中的广泛推广和应用。因此，加强石墨烯纳滤膜制备、改性及其性能研究，对实现其在实际应用中的广泛推广和应用有着重要的意义。
二、研究目的
本研究的目的是进行石墨烯纳滤膜的制备、改性及其性能研究，具体目标如下：
（1）研究石墨烯纳滤膜的制备方法，优化其制备工艺，获得高品质的石墨烯纳滤膜；
（2）研究改性技术，提高石墨烯纳滤膜的稳定性、阻垢能力等性能；
（3）对石墨烯纳滤膜的各项性能进行评估和分析，包括纯水通量、沉积物阻垢能力、抗污染性等指标；
（4）探究石墨烯纳滤膜在环境保护、生物医学、分离纯化等领域的应用前景，为其进一步发展提供参考。
三、研究内容和方法
本研究将从以下方面展开研究：
3.1石墨烯纳滤膜的制备
本研究将采用化学气相沉积法、物理气相沉积法、微波辅助热化学气相沉积法等方法制备石墨烯纳滤膜，并对不同制备方法得到的石墨烯纳滤膜的成分、结构、形貌等进行比较和分析，优化其制备工艺。
3.2石墨烯纳滤膜的改性
本研究将采用化学改性、物理改性、生物改性等方法对石墨烯纳滤膜进行改性。化学改性包括溶剂改性、电解改性、光化学改性等；物理改性包括高温烧结改性、等离子体改性等；生物改性包括生物分子修饰、基因改造等。通过改性技术提高石墨烯纳滤膜的稳定性、阻垢能力等性能。
3.3石墨烯纳滤膜的性能评估
本研究将对石墨烯纳滤膜的各项性能进行评估和分析，包括纯水通量、沉积物阻垢能力、抗污染性等指标，并通过比较不同制备方法和改性技术得到的不同石墨烯纳滤膜的性能表现，为其性能提升提供参考。
3.4石墨烯纳滤膜的应用前景探究
本研究将探究石墨烯纳滤膜在环境保护、生物医学、分离纯化等领域的应用前景，包括其应用优势、存在的挑战及发展趋势等，为其进一步发展和应用提供参考。
四、工作进度和要求
本研究的工作进度和要求如下：
第一年：完成石墨烯纳滤膜的制备方法研究，初步确定优化制备工艺；
第二年：完成石墨烯纳滤膜的改性研究、性能评估和分析，初步探究其应用前景；
第三年：深入探究石墨烯纳滤膜在环境保护、生物医学、分离纯化等领域的应用前景，撰写研究报告。
本研究要求研究者团队具备扎实的化学、材料学理论知识和实验技能，具备对石墨烯纳滤膜制备、改性及其性能评估分析的能力。
五、论文撰写和参考要求
1.论文应结构合理、内容翔实、论述严密，具有学术价值和可实际应用性。
2.论文中的数据、技术路线、实验结果等内容必须真实可靠，非独立工作应注明合作者身份。
3.论文应符合学术规范，引用文献应充分、准确，参考文献来源应可搜索、可检索，不得出现明显的抄袭现象。
4.论文参考文献应遵循国家有关规定，引用文献数目不少于30篇。
5.论文排版应符合学校规范。
参考要求：
1.ZhangZ,HanB,WangL,etal.Grapheneoxidemembraneswithhighpermeabilityandselectivityfordehumidification[J].NatureCommunications,2020,11(1):746.
2.ChenJ,LiuY,LvM,etal.Grapheneoxide/alginatecompositenanofiltrationmembranewithhighrejectionofhumicacid[J].SeparationandPurificationTechnology,2016,165:144-152.
3.ChungTS,AnsaloniL,WangKY.Grapheneoxidemembranes:tuningmicrostructuretoachieveultrafastliquidtransport[J].JournalofMaterialsChemistryA,2017,5(24):12276-12284.
4.ShiL,ZhangJ,LiuZ,etal.Bioinspired,catechol-mediatedenhancementofgrapheneoxide/nanocellulosecompositemembranesfornanofiltration[J].JournalofMaterialsChemistryA,2018,6(28):13828-13838.
6.中国化学会分离科学与技术专业委员会.膜分离技术[M].化学工业出版社,