有机纳滤膜制备与性能

有机纳滤膜是极具发展潜力和实用性的膜材料，在废水处理、海水净化、精细化工等领域发挥着不可替代的作用。本书基于有机纳滤膜的前沿技术进展，简要介绍了有机纳滤膜的基本结构、制备方法、分离过程以及表征手段和数据分析，着重介绍了碳基纳米材料分离膜制备方法以及构建的光催化自清洁纳滤膜和耐溶剂有机纳滤膜的结构与性能。
本书适宜环境、材料等相关领域的技术人员参考。

邵丹丹，博士，西南林业大学教师，讲师，2009年取得硕士学位，专业为：化学工程；2024年6月取得博士学位，专业为化学工程与技术。2009年10进入西南林业大学，承担《生物质能源工程》、《有机化学实验》等课程的讲授。研究方向：林业化工和木材学。

第1章绪论 001
1.1概述 001
1.2有机纳滤膜分离技术 002
1.2.1纳滤膜的分离机理 003
1.2.2有机纳滤膜的结构 005
1.3有机纳滤膜的常见材料 006
1.3.1高分子材料的选择原则 006
1.3.2有机纳滤膜常用有机高分子材料 006
1.3.3有机纳滤膜材料的改性与优化 008
1.4有机纳滤膜的制备方法 008
1.4.1相转化法 009
1.4.2界面聚合法 011
1.4.3纳米分离膜的构建 021
1.5有机纳滤膜的应用 024
1.5.1工业废水处理 024
1.5.2饮用水处理与净化 025
1.5.3食品与饮料工业 027
1.5.4生物制药与精细化工分离 028
1.5.5有机溶剂纳滤膜的应用 030
1.5.6资源回收与循环利用 032
1.6有机纳滤膜的应用发展面临的关键问题 033
1.6.1精准分离纳滤膜的开发 033
1.6.2浓差极化现象 035
1.6.3纳滤膜的易污染问题 035
1.6.4纳滤膜在有机溶剂中的稳定性 037
1.7基于碳基纳米材料的有机纳滤膜 039
1.7.1碳基纳米材料分离膜分类 039
1.7.2碳基纳米材料分离膜的研究进展 040

第2章有机纳滤膜的性能测试及表征手段 046
2.1概述 046
2.2纳滤膜的分离性能测试 047
2.3纳滤膜的形貌及结构表征方法 047
2.3.1扫描电子显微镜 047
2.3.2衰减全反射傅里叶变换红外光谱 048
2.3.3接触角 048
2.3.4X射线衍射仪 048
2.3.5Zeta电位分析仪 049
2.3.6X射线光电子能谱 049
2.4纳滤膜孔径分布模拟 049
2.4.1截留分子量的测定 050
2.4.2正电子湮灭技术 051
2.5本章小结 051

第3章对碳基纳米材料调控有机纳滤膜结构的探究 052
3.1概述 052
3.2制备与测试方法 053
3.2.1氨基碳量子点改性聚酰胺复合纳滤膜 053
3.2.2纳滤膜的分离性能测试 054
3.3结果与讨论 054
3.3.1氨基碳量子点的结构表征与分析 054
3.3.2碳量子点含量对纳滤膜性能的影响 056
3.3.3碳量子点对纳滤膜的结构与表面性质影响 058
3.3.4碳量子点改性复合膜对染料的分离性能 064
3.3.5碳量子点改性复合纳滤膜的结构性能分析 065
3.3.6碳量子点改性复合膜用于染料分离 066
3.4本章小结 067

第4章碳基纳米材料分离膜的制备方法优化 069
4.1概述 069
4.2制备与测试方法 070
4.2.1氨基碳量子点纳滤膜的制备 070
4.2.2纳滤膜的表征方法 071
4.2.3纳滤膜的分离性能测试 071
4.3结果与讨论 071
4.3.1氨基碳量子点的结构表征与分析 071
4.3.2PMAS介导的氨基碳量子点纳滤膜的制备 071
4.3.3氨基碳量子点纳滤膜结构和表面性质 074
4.3.4 PMAS介导氨基碳量子点纳滤膜的快速制备 机理分析 080
4.3.5氨基碳量子点纳滤膜用于染料和盐的分离 081
4.3.6氨基碳量子点纳滤膜的长期稳定性测试 083
4.4本章小结 083

第5章碳基纳米材料功能层构建光催化自清洁纳滤膜 085
5.1概述 085
5.2制备与测试方法 086
5.2.1碳量子点和多巴胺协同调控制备自清洁纳滤膜 086
5.2.2纳滤膜的表征方法 088
5.2.3纳滤膜的分离性能测试 089
5.2.4改性膜的光催化性能评价 090
5.3结果与讨论 090
5.3.1碳量子点的结构表征与分析 090
5.3.2新型自清洁纳滤膜的微观结构分析 092
5.3.3新型复合膜的表面性质变化 097
5.3.4CQDs和PDA协同调控纳滤膜的性能分析 098
5.3.5纳滤膜结构与性能的关联模型 101
5.3.6新型复合膜的自清洁性能评价 102
5.4本章小结 107

第6章碳基纳米材料协同设计耐溶剂有 机纳滤膜 108
6.1概述 108
6.2制备与测试方法 109
6.2.1高性能耐溶剂有机纳滤膜的制备 109
6.2.2纳滤膜的表征方法 111
6.2.3纳滤膜的分离性能测试 112
6.3结果与讨论 112
6.3.1CTAB改性CNTs结构表征与分析 112
6.3.2 简单热处理制备耐溶胀MXene与MXene/CNTs-CTAB纳滤膜 114
6.3.3纳滤膜的结构表征与分析 115
6.3.4纳滤膜的耐压性测试 120
6.3.5纳滤膜的耐溶剂性能评价 122
6.3.6纳滤膜的在溶剂中的分离性能测试 123
6.3.7纳滤膜在有机溶剂中的长期稳定性测试 124
6.4本章小结 125

第７章结论与展望 127

参考文献 130