无机纳米掺杂改性水处理膜的制备及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着科技的发展，各种新型膜材料及制膜技术得到不断开拓，现代工业对节能、资源再生、环境污染消除的需求加强，反渗透、超滤、纳滤、微滤、电渗析和气体分离等各种膜分离技术开始在水的脱盐和纯化、石油化工、轻工、纺织、食品、生物技术、医药、环境保护等领域得到应用。目前膜分离技术的发展正处于从微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、膜电解、扩散渗析及透析等第一代膜过程向气体分离、蒸汽渗透、全蒸发、膜蒸馏、膜接触器和载体介导传递等第二代膜过程过度的时期。

膜本身的制备以及膜组件运行中膜污染的控制构成了膜技术领域中的关键技术，因此开发新型的分离膜材料，改进膜结构和性能，研制出具有较稳定通量和分离性能的抗污染膜，减轻膜应用过程中的污染问题，是当今膜领域急需解决的课题之一，是膜技术发展的动向之一。有机-无机复合分离膜因同时具备有机聚合物与无机物的特点而逐渐成为研究的热点之一。在材料制备方面,基于本体掺杂过程(膜相镶嵌模型)与基于界面复合过程(界面复合模型)可制备有机-无机复合膜,其制备方法包括共混法、原位生成法、表面化学修饰、原子层沉积和仿生矿化法等。在实际应用方面,有机-无机复合膜在抗污染、抗菌、油水分离、催化、吸附、电池隔膜及酶固定化领域的应用。随着膜科学的进一步发展,具有多功能与高性能的分离膜将成为研究的主要方向,而具有更高表面无机覆盖率的“界面复合模型”将成为较优的复合膜构建策略。

2. 研究内容和预期目标

一、主要研究内容:

1.利用氧化镁脱硫废渣制备类水滑石；

2.类水滑石改性pvdf，制备有机-无机复合超滤膜；

3. 研究的方法与步骤

1.研究方法：

相转化法：在一定温度下将聚合物溶解于合适的溶剂或混合溶剂中，当系统的温度或组成发生改变时，溶剂或混合溶剂沉淀析出成为连续相。改变温度或组成是为了造成一定温度或组成下的溶解度间隙。相转化法制备的高分子非对称膜具有两个特点:（1）皮层与支撑层为同一种材料；（2）皮层与支撑层同时制备形成。

2.制备方法及步骤：

4. 参考文献

[1]王元明. 基于氧化石墨烯新型纳滤膜的制备及其分离性能研究[d].郑州大学，2016.

[2]董航. 多孔与层状纳米材料填充混合基质反渗透膜的研究[d].浙江大学，2015.

[3]张仙娥，肖寒，肖峰，王东升，方利平，岳娜娜，王继库. 镁铝水滑石及焙烧产物去除水中的天然有机物[j]. 环境工程学报，2014，(10)：4053-4059.

5. 计划与进度安排

（1）第3周~第4周，查阅资料，准备开题报告，论文翻译；

（2）第5周~第8周，实验；

（3）第9周~第13周，实验，整理数据；