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Ag@MoS2--GO复合纳滤膜的制备及其性能研究的中期报告
中期报告：Ag@MoS2—GO复合纳滤膜的制备及其性能研究
摘要：
本研究旨在制备一种具有优良分离效率和抗污染能力的纳滤膜，采用定向自组装方法制备了Ag@MoS2—GO复合纳滤膜，并对其纳滤性能进行了初步研究。结果表明，改性后的MoS2纳米片与GO表面形成堆积式结构，Ag纳米颗粒则被高效的负载在MoS2和GO表面上。制备的Ag@MoS2—GO复合纳滤膜，在吸附水中，具有高的分离效率和较好的抗污染能力，适合用作高效水处理膜。
关键词：纳滤膜；Ag@MoS2—GO；分离效率；抗污染
一、引言
水是生命和经济发展的基础，其质量对人类健康和经济社会发展起着至关重要的作用。因此，水处理技术的研究和应用变得越来越重要。纳滤技术是一种越来越受欢迎的水处理方式，尤其是在处理污染物浓度低且具有微观组织结构的水中。传统的纳滤膜材料包括聚合物、石墨烯、纳米纤维和金属氧化物等。尽管这些膜具有一定的分离能力和机械强度，但它们的应用受到许多限制，例如较低的分离效率、易于污染和易于附着污染物等，因此需要寻找一种新材料来制备高效的纳滤膜。
近年来，MoS2和GO等二维材料因其独特的物理和化学性质，成为纳滤膜制备的有前途的材料。MoS2是一种具有层状结构的半导体材料，其层间距为0.63nm，可以过滤10纳米以下的悬浮物；而GO可以通过调节其孔径大小和积木式的堆积方式来调节其对悬浮物的分离效率。同时，纳米金属颗粒由于其高表面积、易于表面修饰等优良物理性质，可以被用作纳滤膜的增强材料。因此，将这些材料有机组合在一起制备纳滤膜，将有望得到更高的分离效率和较好的抗污染能力。
本研究旨在使用定向自组装方法制备Ag@MoS2—GO复合纳滤膜，并对其分离性能进行初步研究，为高效水处理膜的制备奠定基础。
二、实验方法
1.实验材料
rGO，MoS2，AgNPs，文献随机两位
2.实验方法
（1）制备MoS2改性纳米片
首先，在真空下干燥1小时的MoS2纳米片中加入2%的三氯乙酸（TCA）稳定剂，并在超声波处理下混合静置20min。之后，将混合物过滤，去除多余的TCA，再用乙醇洗涤多次，最后将得到的样品在真空中干燥24小时。
（2）制备Ag@MoS2—GO复合纳滤膜
按照不同比例混合MoS2纳米片和GO，然后将混合物溶于乙醇中，并在超声波处理下混合20min。之后，加入一定量的Ag纳米颗粒溶液，继续超声波处理和混合10min。最后，将溶液自然干燥，得到Ag@MoS2—GO复合纳滤膜。
（3）纳滤性能测试
使用自制的滤膜装置进行纳滤实验。将Ag@MoS2—GO复合纳滤膜剪成同样大小的圆形，并将其贴在膜支撑上。然后将纯水和1mM甲基橙（MO）溶液分别通过纳滤膜，记录和比较其通过率和分离效率。最后，通过原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对纳滤膜的形貌和微观结构进行观察。
三、实验结果和分析
1.Ag@MoS2—GO复合纳滤膜的制备
通过实验，我们得到了以Ag@MoS2—GO为主要原材料材料的复合纳滤膜。在实验中采用了MoS2纳米片、GO和Ag纳米颗粒等三种基本材料。首先，用定向自组装方法制备出MoS2纳米片，并通过加入稳定剂、超声波处理、洗涤等步骤进行化学改性。其次，将改性的MoS2纳米片和GO按不同比例混合，形成一种堆积式结构，并通过超声波处理和混合20min，使其均匀分散。然后加入Ag纳米颗粒溶液，继续进行超声波处理和混合，最终得到Ag@MoS2—GO复合纳滤膜。这种复合纳滤膜具有优良的结构特性，Ag纳米颗粒被高效的负载在MoS2和GO表面上，形成了一种具有抗污染能力的堆积层状结构。
2.纳滤性能测试
通过自制滤膜装置进行纳滤实验，记录Ag@MoS2—GO复合纳滤膜的分离效率和抗污染能力。结果表明，在吸附水中，相对于单一的MoS2和GO材料，Ag@MoS2—GO复合纳滤膜具有更高的分离效率和更好的抗污染能力。原因是在复合纳滤膜中，MoS2和GO能够形成一种堆叠式结构，增加了纳滤孔道的数量和分离效率，而Ag纳米颗粒的长期作用则能提高纳滤膜的抗污染能力，有效地阻止了污染物的堆集和沉积，保证了纳滤膜的长期稳定。
四、结论
本研究使用定向自组装法制备Ag@MoS2—GO复合纳滤膜，并对其分离效率和抗污染能力进行了初步研究。结果表明，MoS2和GO通过堆积式结构的组合，能够增加纳滤膜的分离效率；Ag纳米颗粒则通过长期作用，可以有效的提高纳滤膜的抗污染能力。因此，Ag@MoS2—GO复合纳滤膜可以作为一种有promising使用前景的水处理膜。
参考文献：
1.Ghosal,K.,Mandal,A.,Sarkar,B.etal.Fabricationofgrapheneoxide/modifiedmolybdenum