COFs改性膜的制备和性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

一、研究背景

随着水体污染的不断加重，常见的膜已经无法满足更高的分离净化要求。目前，膜分离技术面临着水渗透率和污染物截留率等问题，膜污染更是限制膜效率提高的重要原因之一。所以，急需开发一种能够兼顾渗透率和截留率，并且能够解决或者减缓膜污染的新型多孔材料膜。

共价有机框架（cofs）作为一种新兴的多孔纳米材料，具有孔道结构精确有序、孔尺寸可调、高比表面积和大孔体积等优点，cofs的纯有机结构使其在有机聚合物基质中具有良好的相容性和分散性，被认为在改性膜方面有良好的潜力。在共价有机框架中，结晶扩展有机框架由有机结构单元构成，以实现 2d 和 3d 聚合物结构。极高的比表面积和优秀的孔隙率让其在保证高通量的同时兼顾截留率，继而缓和选择性和渗透性之间的权衡关系。

2. 研究内容和预期目标

一、主要研究内容

（1）检索学术论文文献，阅读相关研究内容，做好背景调研。

（2）膜的制备：以 pvdf 为基材，cof粉末为改性剂，通过非溶剂诱导相转化法制备改性的pvdf膜。通过改变共混膜中各组分的添加量等做法来提高改性膜的水渗透性以及对水中污染物的截留能力。

3. 研究的方法与步骤

一、研究方法

（1）膜的制备：非溶剂诱导相转化法制备改性的pvdf膜

分析与表征：通过 ftir 分光光度计（nicolet6700，thermo fisher，美国）来获得样品的红外光谱图；用扫描电子显微镜（sem，phenom pro，usa）观察膜的表面与截面；用光学接触角测量装置（ram-hart 500，usa）在室温下测量膜的水接触角；采用膜机械强度分析仪（instron5944，usa）对平板膜机械强度进行测定（其中包括伸长率和拉伸应力）

4. 参考文献

[1]陈简素璇, 戴若彬, 田晨昕，等. 多孔纳米材料改性水处理超滤膜的研究进展 [j]. 化工进展, 2022, 41(1): 264-276.

[2]ahmed i, jhung s h. covalent organicframework-based materials: synthesis, modification, and application inenvironmental remediation[j]. coordination chemistry reviews, 2021, 441:213989.

[3]wang h, yang y, yuan x, et al.structure–performance correlation guided applications of covalent organicframeworks[j]. materials today, 2022.

5. 计划与进度安排