氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能表征的开题报告.docx

氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能表征的开题报告
一、研究背景及意义
纳滤技术是在常温下采用压力差、电场或混合作用下，利用膜的孔径选择性分离混合液中的溶质和溶剂的一种分离技术。该技术具有高效、低耗、无二次污染、无需加热等优点，被广泛应用于水处理、化学工程、医药制造、食品及饮料工业等领域。
氧化石墨烯（GO）是石墨烯经氧化处理后得到的一种杂化材料，具有优异的物理化学特性和高比表面积，被广泛应用于催化、储能、纳米电子、医药等领域。而将GO应用于纳滤膜中，可以利用GO与聚酰胺等基底材料的优异亲和性与相容性，制备出具有更高抗腐蚀、防污染、抗疲劳、高通量等特性的复合纳滤膜，从而提高纳滤膜的性能和稳定性。
因此，针对氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能表征进行深入研究，对于进一步提高纳滤技术的应用效果和推广具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究内容
本研究拟通过以下方式进行：
1.改性聚酰胺的合成：采用间苯二酐（MD）和对苯二酚（PP）为原料，采用间隙聚合法合成改性聚酰胺材料；
2.氧化石墨烯的制备：采用Hummers法制备氧化石墨烯；
3.改性聚酰胺与氧化石墨烯的复合材料制备：利用超声辅助混合法将改性聚酰胺和氧化石墨烯混合后，将混合物溶于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，并通过自旋涂覆法将溶液涂覆到微孔聚四氟乙烯（PTFE）支撑层上，并在烘箱中进行干燥处理，得到GO/PANI复合膜；
4.复合膜性能表征：通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、原子力显微镜（AFM）、接触角测定仪等手段对复合膜的表面形貌、结构、成分和疏水性等性质进行表征；
5.纳滤性能测试：对其体积通量、分离性能等进行测试。
三、研究意义
本研究将氧化石墨烯作为改性聚酰胺复合纳滤膜的添加剂，通过对复合膜进行制备和性能表征，探究GO/PANI复合膜在纳滤过程中的性能和适用范围，开拓新型纳滤膜材料的应用领域，具有重要的现实意义和应用价值。