氧化石墨烯改性超濾膜及其凈水效能研究.pdf

1、超濾膜分離技術(shù)在水處理領(lǐng)域正得到大量應(yīng)用，但是膜污染問題阻礙了其更為廣泛的應(yīng)用，本研究針對傳統(tǒng)超濾膜親水性差問題，制備出了親水性良好的氧化石墨烯（GO）添加劑，合成了親水型氧化石墨烯/聚氯乙烯（GO/PVC）和氧化石墨烯/聚偏氟乙烯（GO/PVDF）共混超濾膜并對它們各方面的性能進(jìn)行了表征、分析和比較。針對超濾膜生物污染問題，制備出了抑菌型載銀氧化石墨烯（Ag-GO）添加劑，合成了抑菌型Ag-GO/PVDF共混膜，并對其抑菌性等基本性能

2、進(jìn)行了考察。
　　研究采用改進(jìn)Hummers法制備出了GO，并對該種石墨烯衍生物進(jìn)行TEM、XRD、FTIR表征分析，發(fā)現(xiàn)其具有層狀結(jié)構(gòu)并且表面含有羥基（-OH）、羧基（-COOH）等親水性官能團(tuán)。將GO代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無機(jī)納米材料改性劑，對PVC和PVDF兩種超濾膜進(jìn)行了改性，并對兩種共混膜的親水性、機(jī)械性能、滲透性能、抗 BSA溶液污染性能等進(jìn)行了分析發(fā)現(xiàn)，在氧化石墨烯添加量較低（0~0.20％）情況下，改性膜的親水性能和機(jī)械性能都

3、得到了顯著提高，滲透性能及抗污染性能得到了很大改善。實驗結(jié)果還表明：GO在對 PVC膜和 PVDF膜進(jìn)行改性時，最佳添加量分別0.10%和0.15%，并且GO/PVDF鑄膜液更易成膜，成膜的外觀形態(tài)更好。研究選擇 GO/PVDF共混超濾膜進(jìn)行了凈水效能研究發(fā)現(xiàn)，0.15%GO/PVDF超濾膜在對微污染原水進(jìn)行水質(zhì)凈化的過程中，與對空白對照樣相比，出水CODCr和BOD5的去除率分別提高了51.9%和42.8%。
　　為進(jìn)一步提高膜

4、的抗生物污染性能，以GO為載體，采用嵌入的方法，進(jìn)一步合成了Ag-GO添加劑。通過透射電鏡、紅外譜圖分析、EDS元素分析、ICP-MS測試等表征手段證明銀離子在GO上的成功負(fù)載。采用Ag-GO對PVDF超濾膜進(jìn)行了改性，合成了抑菌型Ag-GO/PVDF超濾膜。通過對膜親水性、抑菌性的表征，發(fā)現(xiàn)隨著Ag-GO的添加，改性膜的親水性和抑菌性都得到了增強(qiáng)。與納米銀/PVDF共混膜相比， Ag-GO/PVDF超濾膜的銀離子流失較少，說明GO有助