1. 研究目的与意义
资料显示，我国人均淡水资源远低于世界平均水平，是人均淡水资源最贫乏的国家之一。水资源时空分布不均的客观现实也使得我国水资源短缺的情况雪上加霜。同时，改革开放后，随着我国综合国力和经济水平突飞猛进，工业和科技的进步也给环境带来了严重的负担。调查表明，我国已经有82%的河流湖泊水受到不同程度的污染，我国的水荒已经从局部地区逐渐扩散到了全国各地，并且情势正渐渐恶化，这对农业发展和国民经济已经带来了严重影响。因此，如何解决这些问题，已经成为了水处理行业所面临的一个重大挑战。
在过去的几十年里，膜分离工艺已经从研究课题逐渐发展为成熟的工艺。该工艺不仅能够实现海水的淡化，还能有效地净化废水中的污染物质，在水处理过程中具有较高的运用价值。膜分离技术主要是根据膜的选择渗透性质，在膜两侧压差的作用下，利用各组分渗透作用差异，对多组分的流体物质进行分离；利用化学位差、外界压力差以及能量等，分离多个组分的混合液体与气体。膜分离技术在水污染治理过程中发挥着不可替代的作用，能够合理利用膜的渗透性将水中的污染物分离出来。此外，膜分离技术同时具有分离、纯化、浓缩和精制的功能，并且具有效率高、能耗低、不会造成二次污染、过程简单、易于控制、可有效分离和浓缩液体混合物，技术环保性能优越等特性。
参考文献：
2. 研究内容和问题
基本内容：
（1）ZIF-8@PDA修饰的反渗透膜制备与结构性质优化：①利用水相合成法合成ZIF-8@PDA，利用IP技术合成改性膜；②通过表征技术探究加入ZIF-8@PDA的重量百分比对膜结构与性质的影响；
（2）ZIF-8@PDA修饰的反渗透膜分离性能研究：①利用过滤实验研究膜的过滤性能，并与初始膜的性能进行对比，照出性能最优的配比；②利用短期过滤实验和循环过滤实验，探究膜的稳定性。
3. 设计方案和技术路线
研究方法：
（1）利用水相合成法制备ZIF-8@PDA；通过调整界面聚合过程中ZIF-8@PDA的重量百分比制备4种不同的TFN膜，通过SEM,TEM,XRD等表征技术探究ZIF-8@PDA含量对膜特性的影响；
（2）利用过滤实验研究膜的过滤性能，并与初始膜的性能进行对比，照出性能最优的配比；通过分析膜的结构特性和膜的分离性能，阐明膜性能的增效机制。
4. 研究的条件和基础
实验室已经购置试验所需的商用聚丙烯腈超滤膜、间苯二胺、多巴胺、2-甲基咪唑、均苯三甲酰氯、三羟甲基氨基甲烷和三乙胺。同时，实验室还具备膜改性所需的恒温鼓风烘箱和膜性能测试相关实验装置。另外，学校的分析测试中心的仪器如SEM、IR和ICP等仪器能够满足实验的基本要求。因此，目前具备条件已经满足实验的顺利开展。
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