石墨烯是二维自由态原子晶体，它具有高电导、高热导、高硬度和高强度的独特性质， 在电子、信息、能源、材料、和生物医药有广阔应用以及良好的远景[23]。因为石墨烯的基本 构造是单元碳六元环，相近于有机材料中的最稳定的苯六元环，是目前最理想的二维纳米材 料。二维的石墨烯晶体具有良好的电子学性能，这是因为与它奇特的电子结构有关。石墨烯 的碳原子与碳原子之间链接异常柔韧稳固，其较高的稳定性表现出石墨烯具有极度良好的导 电性。从表面化学角度来看，石墨烯的众多性质与石墨非常相似，目前研究表明石墨烯的表 面可以吸附和解吸各种原子和分子[24]。

1。2。2 氧化石墨烯的特性

 

 

氧化石墨烯作为一种重要的石墨烯衍生物，是由氧化石墨烯剥离而形成的石墨烯薄片， 氧化石墨烯（GO）是其表面含有大量的羟基、还有大量的环氧基团，而在边缘则附有有羧基 羰基等官能团[25]，其结构示意图如图 1。1 所示：

 

 

图 1。1 氧化石墨烯的结构示意图[56]

Figure1。1 Structure of graphene oxide[56]

因而在水中具有良好的分散性。因此可通过旋涂、滴涂、喷涂等方式将 GO 沉积到各种 基底上，为制作 GO 的功能材料提供便利[26]。更重要的是，这些官能团为 GO 的化学改性 和功能化提供反应位点，也可通过超分子作用对特定分子进行固定。

因为氧化石墨烯有含氧官能团，它夺去了同层碳环中可移动的π电子，会使得原来所有的 碳原子形成的大π键断裂，继而氧化石墨烯会失去传导电子的能力，而成为一种绝缘体。

氧化石墨烯主要有三种制备方法：Brodie 法、Staudenmaier 法和 Hummers 法。本文采用 Hummers 方法[27]来制备：是在冰水浴环境的浓硫酸中一起加入天然石墨粉和无水硝酸钠，并 不停的搅拌，期间慢慢加入氧化剂 KMnO4，并且利用体积分数为 3%的 H2O2 处理多余的 KMnO4 和生成的 MnO2，最后加入大量的水，去除溶液中的其他离子，获得氧化石墨烯。

1。3   层层自组装制备纳滤膜现状的研究

最近几年，LbL 自组装技术在脱盐膜技术的探索和改性等方面有着许多独特的优势，并 广泛应用于饮用水净化和水处理领域。以静电力层层自组装技术步骤如下：

（1）基底浸渍在相反电荷的溶液以吸附第一单层，带相反电荷的基团之间形成离子键， 即为阴阳聚电解质离子沉积过程中的驱动力。

（2）在 LbL 自组装过程中，层层之间会有电荷的过度补偿。大约有三分之一的离子会 与不同电荷的离子相结合，剩余的则由多余的反离子来补充，并在下一层组装时释放反离子。

（3）阴阳离子层与层之间的静电力作用使复合膜表面的沉积可以顺利进行，而存在的排

 

 

 

斥力则限制了聚电解质无止境的吸附，从而保证了每个吸附表层有着大体相同的厚度。

（4）聚电解质复合膜在洗涤的过程中仍具有一定的稳定。一个洗涤循环除去没有结合的 材料并且避免污染下一层相反电荷的胶体，能够保证下一层可以顺利进行。

LbL 自组装技术是目前用来制备均匀、超薄复合膜有效的方法之一。其基本过程如图论文网

 

 

 

图 1。2 层层自组装示意图

Figure1。2 Schematic diagram of layer by layer self assembly

基片在阳离子聚电解质溶液和阴离子聚电解质溶液中交替浸泡，在基片上阴阳离子的静 电相互作用会使得阴阳离子聚电解质一层一层组装起来。在复合膜制备时，LBL 组件可以精 确控制膜表面单分子层的厚度和组合物[28]，与较传统的制膜方法比较，LBL 自组装技术过程 简单，污染程度小。尽管 LBL 自组装整个过程步骤很多，但只是基地交替浸泡和洗涤过程[29， 30]，对于某些要求，往往需要几层组装就可以达到目的。另外，LBL 组装技术显示出巨大通 用性，能在各种不同的不规则的基底上进行。总之 LBL 在制备膜是有着很多优势[31,32]：具体 可以归纳为以下五点： 氧化石墨烯/季铵化壳聚糖复合膜对PPCPs的分离研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_87279.html