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膜分离技术因其高效、节能、环保等优点成为分离过程中研究热点。根据分离物质的需要研究出多种类型的膜,比如微滤、超滤、纳滤和反渗透等。但是分离所用膜寿命有限,浓差极化和膜污染问题一直限制着膜分离技术进一步发展。目前使用的膜材料中,大部分是疏水性的。膜表面疏水性易导致膜表面吸附及膜孔堵塞等问题。氧化石墨烯含有丰富的羧基、羟基、环氧基和羰基等亲水性基团,具有较好的表面活性和润湿性。纳米二氧化硅具有很高的比面积,并且表面具有丰富的亲水羟基基团。所以本文选用氧化石墨烯和纳米二氧化硅作为改性剂,对高分子膜材料PET进行共混和接枝相结合的方法进行改性,使PET膜具有良好的亲水性。 本文采用改进的Hummer方法制备氧化石墨烯。通过对氧化石墨烯的XRD,FTIR-ATR和TGA表征,确定氧化石墨烯表面基团和化学结构。探索氧化石墨烯的添加量、超声处理时间以及饱和接枝时间及浓度对改性效果的影响,确定最佳工艺条件和技术路线。实验得到最佳改性条件为:在共混氧化石墨烯接枝纳米二氧化硅实验中,氧化石墨烯添加量为4%,超声处理时间为40 min,饱和接枝浓度为0.5 mol/L,时间为16h。在这个条件下PET膜的接触角由94.6°下降到14.6°,下降幅度为84.57%。pH=5时BSA静态吸附量达到最大为35μg/cm2,pH=8时,改性膜静态吸附量下降最大可达75%。 通过氧化石墨烯和纳米二氧化硅对PET膜亲水性改性的研究,拓展了氧化石墨烯在膜改性领域的应用,探讨共混与接枝相结合的方法的优缺点,促进这种方法更大范围的应用,扩宽PET膜材料在水处理行业的应用,为环保事业做出一定的贡献。