氧化石墨烯納米復(fù)合膜的制備及抗污染性能研究.pdf

1、膜分離技術(shù)由于具有裝置簡單、分離過程無相變、效率高、能耗低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于水凈化領(lǐng)域。膜污染是限制膜分離技術(shù)應(yīng)用的瓶頸。膜生物污染會破壞膜結(jié)構(gòu)，降低膜滲透通量，提高能耗并降低膜壽命，進(jìn)而加大了污水處理成本。因此開發(fā)具有抗污染性能的分離膜在海水脫鹽、廢水回用等領(lǐng)域具有重要的意義。
　　本論文針對膜分離技術(shù)中的膜生物污染問題，以氧化石墨烯和氧化石墨烯納米銀復(fù)合材料為原料，分別通過界面聚合及真空抽濾的方法制備出高性能抗污染

2、分離膜，在系統(tǒng)評估新型膜抗污染性能的基礎(chǔ)上，解析新型膜抗生物污染的機(jī)理。論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:
　　(1)通過界面聚合的方法將氧化石墨烯摻雜在薄膜層中，考察了氧化石墨烯的引入對聚酰胺膜結(jié)構(gòu)、親水性及分離性能的影響。掃描電鏡及原子力顯微鏡對膜表面結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，負(fù)載氧化石墨烯后，膜表面更加粗糙。膜表面接觸角分析發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯能在一定程度上改善分離膜的親水性能。本研究以牛血清蛋白(BSA)及大腸桿菌為模型，考察了氧化石墨烯的引

3、入對膜表面抗粘附性能的影響。分析發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯改性后的膜具有較強(qiáng)的抗粘附性能，BSA的吸附量由原來的68.91μg/cm2降至48.22μg/cm2?？咕鷾y試分析表明，濃度為80μg/mL的氧化石墨烯溶液與大腸桿菌接觸2h后，細(xì)菌死亡率高達(dá)79.3％。然而氧化石墨烯聚酰胺膜并未表現(xiàn)出明顯的抗菌性能，但氧化石墨烯的摻雜明顯的改善了膜表面親水性能及抗污染性能，增加膜滲透通過量的同時，仍保持較高截鹽率。
　　(2)以檸檬酸鈉為還原劑，通

4、過原位制備粒徑可控的氧化石墨烯納米銀復(fù)合材料，考察了氧化石墨烯納米銀復(fù)合材料的抗菌性能和機(jī)理。以大腸桿菌為模型菌，通過細(xì)菌生長動力學(xué)試驗(yàn)及熒光染色試驗(yàn)評價了氧化石墨烯納米銀復(fù)合材料的抑菌性能。結(jié)果表明原位制備的納米銀呈球狀均勻分布在氧化石墨烯表面。氧化石墨烯納米銀復(fù)合材料對大腸桿菌有較強(qiáng)的抑菌效果，且其卓越的抑菌效果是通過氧化石墨烯與納米銀材料的協(xié)同作用來完成的。因此，氧化石墨烯納米銀是一種非常有效的抑菌材料。
　　(3)采用氧化