聚合物/氧化石墨烯纳米复合膜制备及其分离性能研究
发布时间：2021-02-15 11:08
传统超滤膜因内在疏水性,导致膜污染问题严重,进而受膜寿命较短问题困扰。近年来由于纳米聚合物复合膜卓越物理拉伸性能、热稳定性、优异选择过滤性能等特征,使得其得到广泛应用。在众多纳米材料中,氧化石墨烯及其衍生物,一种只有一个原子层厚度的二维纳米材料,因其显著导电、机械以及热稳定性得到越来越多的关注。本论文通过不同方式来合成高性能聚合物/氧化石墨烯纳米复合膜,并系统研究了氧化石墨烯对所合成复合膜的形貌、表面孔隙率、机械性能以及分离性能的影响。SEM、TEM、AMF用来表征复合膜表面的形貌特征,接触角测试用来表征膜表面的亲水性能,红外光谱、拉曼光谱、X射线能谱仪、X射线衍射用来表征复合膜表面的化学性质。同时测试了复合膜的通量、截留率、机械性能、以及杀菌性能。主要结论如下:（1）建立了水在聚合物/氧化石墨烯纳米复合膜中的传输动力学模型。（2）通过将GO放在凝固浴中,采用相反转方法合成聚砜/氧化石墨烯（PS/GO）膜。复合膜的接触角随着凝固浴中GO浓度的增加而减少,意味着膜的亲水性随着GO浓度的增加而增大。与用水凝固浴合成的PS膜膜通量相比,PS/GO-5、PS/GO-10和PS/GO-20膜的膜...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
1 绪论
1.1 目的与意义
1.2 超滤膜技术
1.3 石墨烯及其衍生物综述
1.4 石墨烯及其衍生物与聚合物复合膜研究进展
1.5 存在问题与研究内容
2 样品制备与实验方法
2.1 材料与仪器
2.2 GO合成方法
2.3 聚合物/氧化石墨烯纳米复合膜合成方法
2.4 实验测试方法
3 水在氧化石墨烯/聚合物复合膜传输动力学模型构建
3.1 合成氧化石墨烯特征分析
3.2 水在氧化石墨烯/聚合物复合膜传输动力学模型构建
3.3 小结
4 凝固浴GO对氧化石墨烯/聚合物复合膜影响机理
4.1 PS/GO膜结构特征及性能分析
4.2 凝固浴中GO浓度对PS/GO膜的结构和性能的影响
4.3 凝固浴GO对氧化石墨烯／聚合物复合膜影响机理剖析
4.4 小结
5 氧化石墨烯镶嵌聚合物基质制备复合超滤膜
5.1 PVDF/GO复合超滤膜的结构和性能分析
5.2 GO浓度及还原程度对PVDF/GO复合超滤膜结构和性能影响
5.3 水在PVDF/GO复合膜中的传输动力学研究
5.4 小结
6 氧化石墨烯赋存于聚合物表面制备复合膜
6.1 BPPO与GO交联表征
6.2 GO浓度对BPPO/GO复合膜形貌以及微观结构的影响分析
6.3 BPPO/GO复合纳滤膜的稳定性研究
6.4 GO浓度对BPPO/GO复合纳滤膜性能影响分析
6.5 水在BPPO/GO复合膜中传输动力学过程研究
6.6 小结
7 结论
7.1 结论与认识
7.2 论文创新点
7.3 展望
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的氧化还原法制备及结构表征[J]. 杨勇辉,孙红娟,彭同江. 无机化学学报. 2010(11)
博士论文
[1]石墨烯衍生物及其聚酰亚胺纳米复合膜的制备[D]. 严石静.华南理工大学 2014
[2]石墨烯衍生物及其复合材料的制备与性能研究[D]. 赵昕.东华大学 2013
[3]氧化石墨烯、石墨烯的制备及其功能复合膜研究[D]. 杨伟.天津大学 2011
[4]聚醚砜超滤膜荷电化及其表面动电现象的研究[D]. 汪锰.浙江大学 2006
硕士论文
[1]氧化石墨烯超滤分离膜[D]. 黄虎彪.浙江大学 2014
[2]TiO2/GO纳米材料的制备及其超滤膜的性能研究[D]. 刘洋.哈尔滨工业大学 2013
[3]还原氧化石墨烯的改性及应用研究[D]. 张帆.北京化工大学 2013
[4]氧化石墨烯纳米复合材料的制备及其性能的研究[D]. 彭展.河南大学 2013
[5]氧化石墨烯的功能化改性及应用研究[D]. 王蓓娣.复旦大学 2012
[6]氧化石墨烯的制备与表征[D]. 邵桂林.东华大学 2012
[7]新型氧化石墨烯/聚偏氟乙烯复合超滤膜[D]. 黄一峰.哈尔滨工业大学 2011
[8]功能化石墨烯的制备、结构分析及其PVB纳米复合膜研究[D]. 周俊文.华南理工大学 2011
[9]氧化石墨烯纳米复合膜研究[D]. 麻琪.天津大学 2008
本文编号：3034734
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
1 绪论
1.1 目的与意义
1.2 超滤膜技术
1.3 石墨烯及其衍生物综述
1.4 石墨烯及其衍生物与聚合物复合膜研究进展
1.5 存在问题与研究内容
2 样品制备与实验方法
2.1 材料与仪器
2.2 GO合成方法
2.3 聚合物/氧化石墨烯纳米复合膜合成方法
2.4 实验测试方法
3 水在氧化石墨烯/聚合物复合膜传输动力学模型构建
3.1 合成氧化石墨烯特征分析
3.2 水在氧化石墨烯/聚合物复合膜传输动力学模型构建
3.3 小结
4 凝固浴GO对氧化石墨烯/聚合物复合膜影响机理
4.1 PS/GO膜结构特征及性能分析
4.2 凝固浴中GO浓度对PS/GO膜的结构和性能的影响
4.3 凝固浴GO对氧化石墨烯／聚合物复合膜影响机理剖析
4.4 小结
5 氧化石墨烯镶嵌聚合物基质制备复合超滤膜
5.1 PVDF/GO复合超滤膜的结构和性能分析
5.2 GO浓度及还原程度对PVDF/GO复合超滤膜结构和性能影响
5.3 水在PVDF/GO复合膜中的传输动力学研究
5.4 小结
6 氧化石墨烯赋存于聚合物表面制备复合膜
6.1 BPPO与GO交联表征
6.2 GO浓度对BPPO/GO复合膜形貌以及微观结构的影响分析
6.3 BPPO/GO复合纳滤膜的稳定性研究
6.4 GO浓度对BPPO/GO复合纳滤膜性能影响分析
6.5 水在BPPO/GO复合膜中传输动力学过程研究
6.6 小结
7 结论
7.1 结论与认识
7.2 论文创新点
7.3 展望
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的氧化还原法制备及结构表征[J]. 杨勇辉,孙红娟,彭同江. 无机化学学报. 2010(11)
博士论文
[1]石墨烯衍生物及其聚酰亚胺纳米复合膜的制备[D]. 严石静.华南理工大学 2014
[2]石墨烯衍生物及其复合材料的制备与性能研究[D]. 赵昕.东华大学 2013
[3]氧化石墨烯、石墨烯的制备及其功能复合膜研究[D]. 杨伟.天津大学 2011
[4]聚醚砜超滤膜荷电化及其表面动电现象的研究[D]. 汪锰.浙江大学 2006
硕士论文
[1]氧化石墨烯超滤分离膜[D]. 黄虎彪.浙江大学 2014
[2]TiO2/GO纳米材料的制备及其超滤膜的性能研究[D]. 刘洋.哈尔滨工业大学 2013
[3]还原氧化石墨烯的改性及应用研究[D]. 张帆.北京化工大学 2013
[4]氧化石墨烯纳米复合材料的制备及其性能的研究[D]. 彭展.河南大学 2013
[5]氧化石墨烯的功能化改性及应用研究[D]. 王蓓娣.复旦大学 2012
[6]氧化石墨烯的制备与表征[D]. 邵桂林.东华大学 2012
[7]新型氧化石墨烯/聚偏氟乙烯复合超滤膜[D]. 黄一峰.哈尔滨工业大学 2011
[8]功能化石墨烯的制备、结构分析及其PVB纳米复合膜研究[D]. 周俊文.华南理工大学 2011
[9]氧化石墨烯纳米复合膜研究[D]. 麻琪.天津大学 2008
本文编号：3034734
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3034734.html
