石墨烯-壳聚糖复合膜的制备及在水盐分离中的性能研究

摘要

利用新纳米材料特性,通过微观结构调控宏观性能,是制备节能、高效的水盐分离膜的发展趋势之一.本文成功制备了单原子层厚度的氧化石墨烯,并通过SEM和FTIR进行表征.将轻度还原的氧化石墨烯和环境友好的胺分子壳聚糖组装在聚砜超滤膜载体上,制备具有三明治层状结构、表面光滑的薄层石墨烯复合膜.该膜的表面及内部形貌通过SEM和AFM等手段表征.通过对石墨烯-壳聚糖组装结构的调控,实现了面向苦咸水体系的水盐分离膜的制备,并考察了壳聚糖层厚度对复合膜盐截留率的影响.壳聚糖湿态厚度为150μm时,该石墨烯-壳聚糖复合膜对1000mg/L的MgCl2(0.5MPa)的截留性能可达到85.57％,水通量达到27.31L/(m2·h).