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氧化石墨烯(GO)基膜因其独特的层间结构和快速水传质通道，在分离、纯化领域受到广泛关注。本文围绕GO片径、GO膜层间结构及表面性质的调控，在聚丙烯腈(PAN)基底上制备了基于GO的复合膜材料，并针对多种液体混合物研究了其渗透汽化分离性能。通过实验研究和理论分析，在优化膜层复合结构的同时，系统考察了影响渗透汽化分离性能的主要因素和构效关系。
通过改变超声剥离和差速离心工艺，制备了较大片径GO，并抽滤成膜(HLGO膜)。GO片层尺寸对其堆叠过程影响显著，HLGO膜具有高度均一的层间结构。将其应用于碳酸二甲酯(DMC)脱水，由于膜层内部缺陷少，分子在层间通道中的传质路径更长，有利于分离效果的改善，有效降低膜层临界厚度。在较薄的膜厚(100 nm)下，于25℃分离2.6wt%水/DMC溶液，表现出优异的渗透汽化性能，渗透通量为1.57kgm?2h?1，且渗透液中水含量高达98.03wt%。将HLGO膜应用于大分子有机溶剂脱水及甲醇/甲基叔丁基醚体系的分离，性能突出。HLGO膜在渗透汽化领域具有巨大的应用潜力。
将氢氧化铜纳米线(CHNs)嵌入GO层间，并于其表面沉积超薄亲水性海藻酸钠(SA)层，制备SA/GO-CHNs复合膜。CHNs均匀嵌入GO膜内，扩大层间通道，但并未破坏其规整的层间结构，有利于水分子的快速传质。沉积的SA通过氢键与静电作用，与GO基底层紧密结合，且SA层优异的水合能力使得膜表面亲水性提高。在70℃下，以10wt%水/乙醇溶液为原料液，在最佳SA沉积量和CHNs嵌入量下，渗透通量高达3.65kgm?2h?1，渗透侧水含量为99.70wt%。温度升高，分离性能更突出。此外，SA/GO-CHNs膜具有良好的长期稳定性和机械性能，表明其在实际分离应用中具有发展前景。
通过改变超声剥离和差速离心工艺，制备了较大片径GO，并抽滤成膜(HLGO膜)。GO片层尺寸对其堆叠过程影响显著，HLGO膜具有高度均一的层间结构。将其应用于碳酸二甲酯(DMC)脱水，由于膜层内部缺陷少，分子在层间通道中的传质路径更长，有利于分离效果的改善，有效降低膜层临界厚度。在较薄的膜厚(100 nm)下，于25℃分离2.6wt%水/DMC溶液，表现出优异的渗透汽化性能，渗透通量为1.57kgm?2h?1，且渗透液中水含量高达98.03wt%。将HLGO膜应用于大分子有机溶剂脱水及甲醇/甲基叔丁基醚体系的分离，性能突出。HLGO膜在渗透汽化领域具有巨大的应用潜力。
将氢氧化铜纳米线(CHNs)嵌入GO层间，并于其表面沉积超薄亲水性海藻酸钠(SA)层，制备SA/GO-CHNs复合膜。CHNs均匀嵌入GO膜内，扩大层间通道，但并未破坏其规整的层间结构，有利于水分子的快速传质。沉积的SA通过氢键与静电作用，与GO基底层紧密结合，且SA层优异的水合能力使得膜表面亲水性提高。在70℃下，以10wt%水/乙醇溶液为原料液，在最佳SA沉积量和CHNs嵌入量下，渗透通量高达3.65kgm?2h?1，渗透侧水含量为99.70wt%。温度升高，分离性能更突出。此外，SA/GO-CHNs膜具有良好的长期稳定性和机械性能，表明其在实际分离应用中具有发展前景。