1. 研究目的与意义
课题的背景
膜分离技术可应用于物质分离、浓缩和提纯，是一种经济、环保、高效的分离手段。与传统工艺相比，具有适应性强、无二次污染、制备简单、分离效率高、选择性好、无相变、能耗低等优点 ，在食品 、制药 、废水处理和海水淡化等领域广泛应用。而聚偏氟乙烯(PVDF)是膜材料的一种，因其具有耐酸碱腐蚀性、不容易降解和易于加工等优点 ，因此，可以将它作为水处理分离膜优选材料。
金属有机骨架（MOFs）是具有三维孔结构的新型材料，是一种相对较新的混合材料，由金属离子作为连接器和有机桥连配体作为连接体构建。连接器和连接器之间的牢固结合允许构建一维，二维或三维多孔框架。ＭＯＦ是具有极高表面积和孔体积的延伸结构，具有精确尺寸的空腔，可以吸附和储存气体分子。ＭＯＦ具有高表面积，并且在晶体结构和化学组成方面具有高度灵活性，这使得它们允许在选择的接头中添加官能团，这可以改变ＭＯＦ的孔径和化学性质。ＭＯＦ具有比表面积大、多孔和多金属位点的特点，所以与其它的多孔材料相比，ＭＯＦ材料优势更大，应用前景更广发。
2. 研究内容与预期目标
膜分离技术作为一种新型高效的分离技术，它具有高效、节能、操作方便、环境友好、便于和其他技术集成等优点。PVDF分离膜具有良好的机械性能、热稳定性、化学稳定性、抗氧化性及疏水性，且具有非常好的成膜性，因此是一种应用较为广泛的膜材料，但在大多数情况下，常规方法制备的ＰＶＤＦ膜水接触角通常在90-105之间，无法满足蒸馏、脱盐、气体吸附等应用中对膜疏水性的要求。另一方面膜污染是有机膜使用过程中普遍存在的问题，在实际应用中很容易被污染物（胶体颗粒、微生物、蛋白等）黏附或沉积，造成分离膜的分离效率降低，寿命缩短，使用成本增加等问题，这些问题限制了膜在相关领域的应用拓展。
本课题将一种合成的MOF和PVDF聚合物共混，使其在改变PVDF膜结构的同时能更好的提高污水分离效果和抗污染能力。
预期目标
3. 研究方法与步骤
主要研究方法
主要通过实验进行数据表征
（1）改性膜的性能及表面结构表征
4. 参考文献
[1] JIAO L, JOANNE Y R S, WILLIAM S S, et al. Metal-organic frameworks: structures and functional applications[J]. Materialstoday, 2019, 27: 43-68.
[2] BUTOVA V, SOLDATOV M, GUDA A A, et al. Metal-organic frameworks: structure, properties, methods of synthesis and characterization[J]. Russian Chemical Reviews, 2016, 85(3): 280-307.
[3] LAI H, LI G, XU F, et al. Metal-organic frameworks: opportunities and challenges for surface-enhanced raman scattering-a review[J]. Journal of Materials Chemistry C, 2020, 8: 2952-2963.
5. 工作计划
| 序号 | 阶 段 及容 | 起止时间 |
| 1 | 查阅文献 | 2021.11~2022.2 |
| 2 | 将MOFs对PVDF膜进行改性及相关表征测试 | 2022.11~2022.03 |
| 3 | 对文献进行综述，查阅相关MOF的资料 | 2022.01~2022.03 |
| 4 | 通过实验所得的数据进行对比和得出结论 | 2022.03 ~2022.05 |
| 5 | 毕业论文书写 | 2022.04 ~2022.05 |
