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氧化石墨烯(GO)拥有独特的二维结构、低摩擦阻力、较好的亲水性等,使其结构规整的层状堆砌膜在纳滤方面有很大的应用潜力。但是目前研究较多的真空抽滤法制备的层状堆砌膜因其层间并无明显键合力的存在,在高压驱动下会对膜的整体和层间二维纳米通道结构造成破坏,导致膜的通量和截留显著降低。针对以上问题,本文展开了两方面工作:一是制备多层夹心式复合纳滤膜以提高膜的渗透通量和结构稳定性;二是调节夹心结构进一步优化制膜参数。具体内容如下:本文利用层层自组装技术,以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)的静电和粘接作用实现GO和酸化多壁碳纳米管(OCNTs)的交替层层自组装制备多层夹心式复合纳滤膜。制备方法是在聚丙烯腈(PAN)超滤基膜表面依次进行PDDA/GO和PDDA/OCNTs双电子层的循环组装最终以PDDA/GO的组装作为终止,可实现GO夹心OCNTs结构的制备。通过研究不同组装层数和不同组装液溶度比对多层夹心式复合纳滤膜的结构和性能的影响,探究优化制备多层夹心结构的参数。首先对组装原材料(PAN基膜和多壁碳纳米管)进行预处理使其表面荷电,通过红外光谱、X射线光电子能谱、原子力显微镜(AFM)和激光粒度仪等的分析,明确GO夹心OCNTs结构制备的可靠性。其次,对膜的组装过程进行了固体表面Zeta电位、扫描电镜(SEM)和红外光谱分析,结果表明GO和OCNTs均能通过与PDDA的静电作用成功组装在基膜表面。对组装不同双电子层(3层、5层、7层和9层)的夹心式复合膜进行结构和性能对比,发现随组装层数的增加复合膜的表面粗糙度和亲水性变化不明显,但水通量急剧降低,组装7层和9层的复合纳滤膜对酸性湖蓝A截留率分别为86.31%和87.71%,但是组装9层膜的水通量下降到仅为组装7层膜的60.7%,说明组装7层的复合膜可以实现通量和截留两方面的兼顾。在此基础上,探究相同组装层数不同GO和OCNTs组装液溶度比(3:1、5:1、10:1和15:1)对纳滤膜功能层夹心结构和复合膜性能的影响。研究表明组装参数优化为10:1时膜的水通量为21.71 L/(m2·h),对甲基蓝的截留达到99.3%。通过SEM、AFM和性能的综合分析,明确了优化参数下所制备的夹心结构中碳纳米管在层间的适量分布可形成恰当的支撑点和适量的水通道,使其在高压驱动下依然能保持层间结构和水通道的稳定存在,实现膜结构和性能的优化。