项目名称：纳米涂层修饰改性陶瓷膜的膜修饰机理及其应用技术研究

候选单位：景德镇陶瓷大学

候 选 人：常启兵，胡学兵，张小珍，汪永清，周健儿

项目简介（不超800字）：

膜分离技术是21世纪环保领域中最具有市场应用价值的高新技术之一。膜分离原理决定了所有分离膜均会存在被分离物在膜表面富集，导致膜渗透通量下降的现象，即膜污染问题，这是膜分离技术需要解决的核心问题。为减少膜污染，本成果创造性地提出纳米涂层修饰陶瓷膜，即使用纳米涂层对陶瓷膜进行修饰改性，将纳米涂层涂覆于膜表面及膜孔道表面，使所有与料液接触的表面均具有特殊表面性能，从而提升陶瓷膜的分离性能，具体成果简述如下：

成果1.首次提出使用TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃和ZnO等无机氧化物纳米涂层对陶瓷膜进行亲水性修饰改性的概念，发展出均相沉淀法和原位水解法制备纳米涂层修饰陶瓷微滤膜的制备技术，详细研究了纳米涂层的形貌、表面电荷以及亲/憎水性对水在纳米涂层修饰微滤膜中的渗透规律和相应的作用机理，揭示了纳米涂层对于改善微滤膜的抗污染性的影响因素和作用机理，发展了使用无机材料修饰陶瓷膜的理论和技术，并形成了成熟的膜改性技术，为膜改性及应用打下科学理论及技术实践基础。

成果2.成功将纳米涂层修饰陶瓷膜应用于处理乳化状的含油废水，打破了以往微滤膜不能进行高效油水分离的技术壁垒，优化了纳米涂层修饰陶瓷膜处理含油废水的工艺条件，处理效率比改性前提高50%以上。

成果3.提出新型氧化石墨烯性能调控制备技术：以纳米石墨粉为主要原料制备氧化石墨烯，通过超声粉碎剥离以及高速离心技术，制备出二维尺度低于20纳米、厚度低于3纳米的纳米氧化石墨烯。通过借助氧化还原、基团取代、离子掺杂等技术手段，掌握了氧化石墨烯材料的亲水性能和荷电性能的设计调控机理。

成果4.提出氧化石墨烯修饰陶瓷膜的概念，并获得良好应用，在陶瓷膜通道表面涂覆氧化石墨烯纳米修饰涂层。该纳米修饰涂层厚度约5纳米，具有良好亲水性（表面水接触角低于20°）和高负荷电性（溶液中性条件下，Zeta电位约60mV）。

以上项目拟申报2020年度江西省科学技术奖，特予公示。

公示期：2020年5月13日至2020年5月19日，公示期内如对公示内容有异议，请您向科学技术处反映。

联系人及联系电话：江 毅  0798-8499229

科学技术处

2020年5月12日