| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第16-45页 |
| 1.1 引言 | 第16-17页 |
| 1.2 碳纳米材料及其分子通道 | 第17-28页 |
| 1.2.1 碳纳米管与石墨烯 | 第17-18页 |
| 1.2.2 碳纳米管与石墨烯的功能化修饰 | 第18-22页 |
| 1.2.3 碳纳米管与石墨烯的分子通道 | 第22-26页 |
| 1.2.4 碳纳米管的定向排列与石墨烯片层的平行堆积 | 第26-28页 |
| 1.3 反渗透膜 | 第28-32页 |
| 1.3.1 反渗透膜的发展历程 | 第28-29页 |
| 1.3.2 芳香族聚酰胺反渗透膜存在的问题 | 第29-32页 |
| 1.4 无机/有机混合基质分离膜 | 第32-41页 |
| 1.4.1 碳纳米管/高分子纳米复合膜 | 第33-37页 |
| 1.4.2 石墨烯/高分子纳米复合膜 | 第37-41页 |
| 1.5 分子动力学模拟 | 第41-43页 |
| 1.5.1 分子模拟与分子动力学模拟 | 第41页 |
| 1.5.2 分子动力学模拟的应用 | 第41-43页 |
| 1.6 本课题的提出与研究内容 | 第43-45页 |
| 第二章 实验材料与测试方法 | 第45-52页 |
| 2.1 化学试剂 | 第45-46页 |
| 2.2 实验仪器 | 第46页 |
| 2.3 分析表征方法 | 第46-48页 |
| 2.3.1 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析 | 第46页 |
| 2.3.2 傅立叶变换全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析 | 第46-47页 |
| 2.3.3 拉曼光谱(Raman Spectrum)分析 | 第47页 |
| 2.3.4 表面元素(XPS)分析 | 第47页 |
| 2.3.5 紫外-可见光谱吸收(Ultra-Visible Spectrum)分析 | 第47页 |
| 2.3.6 扫描电镜(SEM)分析 | 第47页 |
| 2.3.7 透射电镜(TEM)分析 | 第47-48页 |
| 2.3.8 原子力显微镜(AFM)分析 | 第48页 |
| 2.3.9 接触角(Contact Angle)分析 | 第48页 |
| 2.3.10 zeta电位(zeta potential)分析 | 第48页 |
| 2.4 等离子体处理 | 第48-49页 |
| 2.5 蛋白质浓度的测定 | 第49-50页 |
| 2.6 平衡含水量的测定 | 第50页 |
| 2.7 盐浓度的测定 | 第50页 |
| 2.8 通量与截留率的测定 | 第50-51页 |
| 2.9 反渗透膜分离性能的测定 | 第51-52页 |
| 第三章 碳纳米管与石墨烯的功能化及表征 | 第52-62页 |
| 3.1 前言 | 第52页 |
| 3.2 实验部分 | 第52-54页 |
| 3.2.1 碳纳米管的酸化改性 | 第52-53页 |
| 3.2.2 氧化石墨烯的异氰酸化改性 | 第53-54页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第54-61页 |
| 3.3.1 碳纳米管的表征 | 第54-56页 |
| 3.3.2 改性石墨烯的表征 | 第56-61页 |
| 3.4 小结 | 第61-62页 |
| 第四章 聚酰胺反渗透复合膜的层结构研究 | 第62-100页 |
| 4.1 前言 | 第62页 |
| 4.2 实验部分 | 第62-69页 |
| 4.2.1 聚酰胺膜原子模型的构建与理论计算 | 第62-68页 |
| 4.2.2 商业反渗透膜聚酰胺分离层的纵向结构剖析 | 第68-69页 |
| 4.2.3 复合反渗透膜支撑层的纵向结构剖析 | 第69页 |
| 4.2.4 结构表征与性能测定 | 第69页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第69-98页 |
| 4.3.1 聚酰胺分离层的微观结构 | 第69-87页 |
| 4.3.2 聚酰胺分离层的介观层结构 | 第87-96页 |
| 4.3.3 聚砜支撑层的结构 | 第96-98页 |
| 4.4 小结 | 第98-100页 |
| 第五章 碳基纳米复合支撑底膜的制备及表征 | 第100-122页 |
| 5.1 前言 | 第100-101页 |
| 5.2 实验部分 | 第101-104页 |
| 5.2.1 实验材料 | 第101页 |
| 5.2.2 异氰酸化石墨烯/聚砜共混底膜的制备 | 第101页 |
| 5.2.3 热压-剥离法制备含定向碳纳米管的高分子底膜 | 第101-102页 |
| 5.2.4 原位等离子体刻蚀法制备含定向碳纳米管的高分子底膜 | 第102-103页 |
| 5.2.5 支撑底膜的表征测试及超滤性质 | 第103-104页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第104-120页 |
| 5.3.1 异氰酸化石墨烯/聚砜共混超滤膜的结构与性能 | 第104-111页 |
| 5.3.2 热压-剥离法制备含定向碳纳米管的高分子底膜的表征与机理 | 第111-116页 |
| 5.3.3 等离子体刻蚀法制备高分子膜表面的定向碳纳米管 | 第116-120页 |
| 5.4 小结 | 第120-122页 |
| 第六章 石墨烯/聚酰胺反渗透复合膜的制备、表征与的分子动力学研究 | 第122-135页 |
| 6.1 前言 | 第122页 |
| 6.2 实验部分 | 第122-124页 |
| 6.2.1 实验材料和设备 | 第122页 |
| 6.2.2 石墨烯/聚酰胺复合膜的制备 | 第122-123页 |
| 6.2.3 聚酰胺复合膜的性质表征及性能测试 | 第123页 |
| 6.2.4 石墨烯聚酰胺复合膜原子模型的构建 | 第123-124页 |
| 6.2.5 平行于膜/水界面的水分子扩散 | 第124页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第124-133页 |
| 6.3.1 氧化石墨烯/聚酰胺复合膜的表征 | 第124-126页 |
| 6.3.2 氧化石墨烯/聚酰胺复合膜的耐氯性能 | 第126-128页 |
| 6.3.3 氧化石墨烯/聚酰胺复合膜的分离性能 | 第128-129页 |
| 6.3.4 聚酰胺/石墨烯复合膜原子模型的构建与表征 | 第129-131页 |
| 6.3.5聚酰胺/石墨烯复合膜的微观结构 | 第131页 |
| 6.3.6 水分子在聚酰胺/石墨烯膜中的扩散性质 | 第131-132页 |
| 6.3.7 聚酰胺/石墨烯界面的微观结构 | 第132-133页 |
| 6.4 小结 | 第133-135页 |
| 第七章 含取向性碳纳米管的聚酰胺纳米复合反渗透膜的制备与表征 | 第135-143页 |
| 7.1 前言 | 第135页 |
| 7.2 实验部分 | 第135-137页 |
| 7.2.1 实验材料和设备 | 第135-136页 |
| 7.2.2 定向碳纳米管/聚酰胺反渗透膜的制备 | 第136-137页 |
| 7.2.3 含取向性碳纳米管/聚酰胺反渗透膜的表征 | 第137页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第137-141页 |
| 7.3.1 等离子体处理对碳纳米管/聚砜底膜表面性质的影响 | 第137-140页 |
| 7.3.2 取向性碳纳米管/聚酰胺反渗透膜的表征 | 第140页 |
| 7.3.3 取向性碳纳米管/聚酰胺反渗透膜的分离性能 | 第140-141页 |
| 7.4 小结 | 第141-143页 |
| 第八章 结论与展望 | 第143-146页 |
| 8.1 全文主要结论 | 第143-144页 |
| 8.2 主要创新点 | 第144-145页 |
| 8.3 不足与展望 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-161页 |
| 附录1 | 第161-170页 |
| S1 聚酰胺模型的原子类型及力场参数 | 第161-167页 |
| S1.1 聚酰胺模型中的原子类型 | 第161页 |
| S1.2 聚酰胺模型中的电荷分配 | 第161-162页 |
| S1.3 聚酰胺模型中的力场参数 | 第162-167页 |
| S2 聚酰胺膜内水分子周围聚酰胺原子的分布 | 第167-170页 |
| S2.1 膜内水分子周围羧羟基的分布 | 第167页 |
| S2.2 膜内水分子周围羰基的分布 | 第167-168页 |
| S2.3 膜内水分子周围氨基的分布 | 第168-169页 |
| S2.4 膜内水分子周围氨基的分布 | 第169-170页 |
| 附录2 | 第170-171页 |
| 作者简介 | 第171-173页 |
