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氧化石墨烯PVF复合膜制备、表征及分离性能研究
随着科技的不断进步和人们对新材料的需求不断增加，石墨烯材料成为了热门研究话题之一。石墨烯具有独特的物理、化学和机械性质，在电子学、光电学、生物医药学等领域有广阔的应用前景。然而，单纯的石墨烯薄膜在实际应用中存在许多局限性，例如易发生聚集现象、水解等问题，因此石墨烯与其他材料的复合成为了备受关注的领域。
本次研究中，我们采用了PVF聚偏氟乙烯作为基材，通过简单的溶液铸膜法，制备了一种氧化石墨烯PVF复合膜。随后就对该复合膜的制备、表征以及分离性能进行详细的研究。
首先是复合膜的制备过程。制备过程中主要用到了氧化石墨烯纳米片以及PVF溶液，将两者混合搅拌后静置，待其均匀分散后再通过溶液铸膜法将其制备成薄膜状。其具体制备详情如下：
将0.5g的氧化石墨烯纳米片加入60ml去离子水中，超声分散后，加入PVF溶液中，继续超声分散3h，待其均匀混合后静置48h。然后，将混合液分别倒在玻璃板上，通过溶解剂的挥发制备成薄膜，得到氧化石墨烯PVF复合膜。
接着进入了该复合膜的表征过程。在此我们主要采用了扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱及接触角测试来对复合膜的性质进行表征。
扫描电子显微镜照片显示，所制备的复合膜呈现出平整的表面和均匀的厚度，且大量的氧化石墨烯纳米片均匀分散于PVF基材中。FTIR光谱图中可以发现，氧化石墨烯纳米片中的氧含量显著增加，并通过特征峰摆动模式的变化反映出两种材料的复合效果。接触角测试则表明氧化石墨烯的加入提高了复合膜的亲水性，这对复合膜在某些环境下具有良好的分散性和润湿性是十分重要的。
最后是分离性能的研究。在此我们主要研究了该复合膜在水/油混合物中的分离能力。
结果发现，该复合膜在水/油混合物的分离方面表现出了优异的性能。以十六烷和水的混合物为例，经过简单的放置和重力作用，复合膜可以快速分离出两种液体并且能够实现稳定分离。同时，复合膜在分离过程中表现出良好的耐化学性和热稳定性，具有极高的可再生利用价值。
综上所述，本次研究成功地制备了一种氧化石墨烯PVF复合膜，并对其进行了全面的表征及其在水/油混合物中的分离性能的研究。该复合膜具有良好的亲水性和分散性能，能够实现高效的分离，甚至在极端条件下，也能够保持稳定的分离能力，具有较高的应用前景。