聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳滤膜的制备及其传质机理模型研究的任务书.docx

聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳滤膜的制备及其传质机理模型研究的任务书
任务书
题目：聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳滤膜的制备及其传质机理模型研究
任务背景：
纳滤技术是一种重要的物质分离技术，其能够有效地将尺寸较大的杂质分离。传统的纳滤膜主要由聚合物材料制成，具有一定的缺点，如低机械性能、易吸附污染物等。因此，为了提高纳滤膜的性能，需要探索新的材料并开展相关研究。
聚乙烯亚胺（PEI）是一种新型高分子材料，具有优良的机械性能、热稳定性和化学稳定性等特点，可用于制备高效的纳滤膜。聚多巴胺（PDA）是一种生物胶粘剂，具有优异的表面黏附性能。通过将PEI和PDA复合，制备新型复合纳滤膜，可提高纳滤效率和膜的机械性能。
同时，传质机理模型研究是理解复合纳滤膜传质特征的重要手段。通过建立传质机理模型，可以深入了解复合纳滤膜的传质规律和影响因素，优化膜性能和传质效率。
任务目标：
本次任务旨在制备PEI/PDA复合纳滤膜，并开展传质机理模型研究，具体目标如下：
1.合成PEI/PDA复合物，并制备复合纳滤膜。
2.优化复合纳滤膜的性能，如分离效率和机械性能等。
3.建立基于膜生物学的传质机理模型，研究复合纳滤膜的传质特性，分析影响因素。
任务步骤：
1.制备PEI/PDA复合物。采用化学交联法合成PEI/PDA复合物，并对复合物进行表征，如红外光谱、差热分析等。
2.制备PEI/PDA复合纳滤膜。将复合物溶液涂覆在无纺布或多孔聚合物膜上，通过控制浓度和配方制备复合纳滤膜。
3.优化复合纳滤膜的性能。考虑不同因素对膜性能的影响，优化复合纳滤膜的分离效率和机械性能。
4.建立传质机理模型。采用膜生物学原理，建立复合纳滤膜的传质机理模型，分析膜表面离子交换、阻力、扩散等因素对传质性能的影响。
5.实验验证和分析结果。通过实验验证传质机理模型，分析模型的可靠性和适用性，总结并发表研究成果。
任务要求：
1.独立完成实验设计、实验操作和数据处理等任务。
2.学习和应用纳滤膜制备技术、传质理论，并能对其进行批判性思考。
3.诚恳认真对待实验数据，遵守实验安全规范，保证研究结果可信。
4.撰写实验报告，包括实验方法、实验结果、数据分析、结论和参考文献等。
5.注重团队协作和交流，及时向导师汇报研究进展，积极提出问题和解决方案。
任务时间：
本次任务周期为12个月，具体任务时间安排如下：
第1个月：确定研究课题，撰写任务书和研究计划。
2-3个月：熟悉PEI/PDA复合物合成和纳滤膜制备技术，采购实验所需材料。
4-6个月：合成PEI/PDA复合物并制备复合纳滤膜，进行性能测试和优化。
7-9个月：基于膜生物学的传质机理模型建立和分析，对模型进行优化。
10-11个月：对传质机理模型进行实验验证和分析，撰写实验报告。
第12个月：总结研究成果，撰写结题报告并进行答辩。
任务预算：
本次任务预算为50万元，包括实验材料、仪器设备、场地租金、参会费用、出版费用等。
参考文献：
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[3]FujibayashiM,NakaoS,PohlamnnC,etal.Effectofcross-linkingdegreeonseparationperformanceofpolyamine-diaminecompositereverseosmosismembranes[J].Polymer,2020,206(Article122822):1-8.