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石墨烯,一种碳基材料,具有单原子层厚度的二维层状材料,氧化石墨烯(GO)是石墨烯的主要衍生物之一,氧化石墨烯具有与石墨烯相似的骨架结构且边缘上含有大量的含氧官能团,该结构不仅赋予氧化石墨烯表面卓越的亲水性能,同时-COOH的去质子化效应使得GO片层带有负电,也为GO膜的改性提供了极好的化学反应位点。尽管GO膜在实际应用中具有许多优点,但调研GO膜的研究进展中发现GO膜的渗透性能尚不确定,不同的文献对GO膜的渗透性能描述的并不一致,因此,必须首先对GO膜渗透性的影响因素进行详细地探讨。此外,GO膜在水中不稳定且分离性能较差,这一点限制了GO膜的实际应用,因此,寻找合适的改性方法是GO膜投入到实际应用的前提。在本研究中,选用真空抽滤法在混合纤维素基膜上制备GO膜,详细地探讨了不同制备条件包括超声时间、GO的氧化程度、GO和原液的浓度、pH等因素对GO膜纳滤性能的影响,探索GO膜制备工艺的最佳条件。为了进一步提高GO膜的稳定性和对染料的截留性能,本实验选用亚甲基蓝(MB)作为改性剂,采用共混法制备出MB/GO复合纳滤膜,MB与GO通过π-π共轭和静电吸附作用结合在一起,不仅加强了膜的稳定性能,还提高了复合膜对不同染料分子的截留性能。研究表明,在一定条件下制备的GO膜通过二次渗透装置对1 g.L-1硫酸钠溶液的截留率高达92%以上。通过MB改性的GO/MB复合膜对甲基橙、分散黑9和罗丹明B三种染料的截留分别达到93.32%、99.85%和82.56%,这说明GO/MB复合膜在水处理领域有非常好的应用前景。此外,本研究还详细探讨了染料的电荷、分子量、分子结构以及染料分子与复合膜之间的相互作用对复合膜截留性能的影响,为水处理领域的研究奠定了基础。