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低浓度有机物的有效提取与回收是产品工业化的关键环节之一。生物燃料(丁醇)和工业废水(苯胺,苯酚)具有含量低,毒性大,易挥发等特点,传统分离方法效率低、能耗高,易引发二次污染。渗透汽化是代替传统分离的有效方法,特别对低浓度,有毒性的有机物分离,渗透汽化技术更是显示出绿色环保,节能高效的优势。本文旨在通过制备石墨烯/PDMS混合基质膜,提高对低浓度丁醇、苯胺和苯酚溶液的分离性能。通过FT-IR、XRD、EDS、SEM、AFM、氮气吸附-脱附和水接触角分析分别对氧化石墨烯,石墨烯和混合基质膜进行表征。结果如下。1.EDS和FT-IR分析证明,还原温度可以控制石墨烯的还原度;氮气吸附-脱附分析证明,石墨烯具有疏松多孔结构和高比表面积(446.8 m2·g-1);水接触角分析结果表明,石墨烯能够增强膜的疏水性能。2.研究石墨烯还原度对丁醇渗透汽化性能的影响。结果表明,在1.5 wt%丁醇/水体系中,还原温度700 ℃,PSI值达到最高,膜通量达910.5 g·m·2·h’1 分离因子为 44.5。与 GO/PDMS 膜相比,700-TRGO/PDMS 通量提高了 54.7%,分离因子提高了 12.5%。丁醇选择性分离的原因是石墨烯的疏水作用、高比表面积和疏松多孔结构。3.研究石墨烯还原度对苯酚渗透汽化性能的影响。结果表明,在0.5 wt%苯酚/水体系中,还原温度900 ℃,PSI值达到最高,膜通量为460.2 g·m·2·h-1,分离因子为20.8。与GO/PDMS膜相比,通量变化较小,分离因子提高103.7%。苯酚选择性分离的原因是疏水作用、大的比表面积、疏松多孔结构和π—π共轭作用。4.研究石墨烯还原度对苯胺渗透汽化性能的影响。结果表明,在0.5 wt%苯胺/水体系中,还原温度为700 ℃时,PSI值达到最高,膜通量为629.8 g·m-2·h-1,分离因子为54.2。与GO/PDMS膜相比,分离因子变化较小,通量提高了 67.0%。苯胺选择性分离的原因是疏水作用、大的比表面积、疏松多孔结构和π—π共轭作用。