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氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的衍生物，具有亲水性和柔韧性，以及规则的二维纳米孔道，近年来在膜分离领域受到人们的重视。然而氧化石墨烯膜面临的主要问题包括层间作用力弱、层间距较大，和载体的结合能力较弱。本文针对这些问题，开发小分子交联的氧化石墨烯框架结构材料(GOF)，并研究了氧化石墨烯框架的共混膜和自组装膜等成膜方法。 采用溶剂热反应，将GO和含有多活性终端的小分子硫脲反应，制备了硫脲基氧化石墨烯二维骨架结构材料。GOF的层间距接近0.38nm。使用“浸涂”的方法制备了GOF/PVA复合膜。使用复合膜对10％水/醇（C2-C4）近沸物体系进行分离测试评价，对无机盐(K+，Na+，Mg2+，Ca2+，Ba2+)的水溶液进行脱盐测试。其中渗透汽化测试结果表明，GOF/PVA复合膜对水/醇共沸物具有优良的分离性能，对水有较好的选择透过性，并且能够有效的阻隔C2-C4大分子的渗透。其中10％H2O-EtOH的分离因子达到980，渗透通量为0.033kg/m2/h。随着分子动力学直径的增加，渗透选择性增加。海水脱盐测试结果表明，GOF/PVA复合膜对水/无机盐溶液具有优良的脱盐性能，并且能够有效的阻隔无机阳离子K+，Na+，Mg2+，Ca2+，Ba2+的渗透。脱盐率均大于99.9％。其中水和离子直径最小的K+的渗透通量为0.545kg/m2/h。并且随着水合离子直径的增加渗透通量增加。 使用3-氨丙基三甲氧基硅烷，以甲苯作为溶剂对Al2O3载体进行官能团改性。再通过化学沉积，使GOF二维骨架材料在载体表面自组装形成致密的膜。使用GOF自组装膜对10％水/醇(C1-C4)共沸物体系进行分离测试评价，对无机盐(K+，Na+，Mg2+，Ca2+，Ba2+)的水溶液进行脱盐测试，对单组分气体(H2、CO2、N2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8)进行渗透测试。渗透汽化测试结果表明，GOF自组装膜对水/醇共沸物具有优良的分离性能，其中10％H2O-EtOH的分离因子达到10390。渗透通量达到0.176kg/m2/h。随着分子动力学直径的增加，渗透选择性增加。海水脱盐结果表明，GOF自组装膜对水/无机盐溶液具有优良的脱盐性能，其中K+的渗透通量达到0.59kg/m2/h。随着水合离子直径的增加，渗透通量增加，且脱盐率均接近99.9％。气体分离测试结果表明，GOF自组装膜对不同动力学直径的气体的渗透速率不同。随着气体分子动力学直径的增加，渗透速率减小。根据不同气体渗透速率的差异可以实现气体分离。其中H2和N2的理想选择性为235。