基于氧化石墨烯与卟啉组装的纳滤膜制备与分离性能研究的任务书.docx

基于氧化石墨烯与卟啉组装的纳滤膜制备与分离性能研究的任务书
一、研究背景
随着全球水资源的日益减少和水污染的加剧，纳滤膜作为一种物理隔离和筛选材料被广泛应用于水处理和水资源再利用领域。氧化石墨烯和卟啉是近年来备受关注的两种新型材料，具有良好的化学稳定性、机械性能和抗污染性能，因此被广泛用于纳滤膜制备中。同时，氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜具有较好的分离性能，可以有效地去除水中的有机物和重金属离子，因此在水环境治理中具有广阔的应用前景。
二、研究目的
1.制备氧化石墨烯和卟啉复合纳滤膜，研究其制备工艺和性能参数。
2.评价氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜的水处理性能，包括其分离效率、水通量、膜的稳定性和阻垢性能等。
3.分析不同操作参数对氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜性能的影响，并提出优化措施。
4.探讨氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜在实际水处理中的应用前景和发展方向。
三、研究内容和步骤
1.物质准备
氧化石墨烯、卟啉和其他制备所需溶液。
2.制备氧化石墨烯和卟啉复合纳滤膜
采用化学还原法或高温还原法制备氧化石墨烯。卟啉和氧化石墨烯溶液按一定比例混合，利用自组装方法在多孔材料上制备膜，并在真空环境下进行热处理。
3.测试氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜性能
采用透过量法测试氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜的纯水通量，并通过交替通透实验评价其分离性能。并通过一系列人工污染模拟实验来评估其稳定性和阻垢性能。
4.分析不同操作参数对氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜性能的影响
通过实验调整操作参数，如溶液浓度、温度、压力等参数，分析其对纳滤膜性能的影响，并进行优化。
5.实际应用前景和发展方向的展望和分析
综合分析氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜性能，探讨其在水处理和环保领域的实际应用前景和发展方向。
四、研究意义
1.基于氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜制备方法能够从化学结构上精确控制过滤层的特性，从而提高膜的分离效率和水通量。
2.氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜对不同种类的水污染物具有较好的去除效果，能够更有效地进行水处理和水资源再利用。
3.研究提高了氧化石墨烯和卟啉组装的纳滤膜的性能和制备工艺，为新型纳滤膜的研究提供了理论基础和技术支撑。