氧化石墨烯由于其具有优异的化学稳定性,导电性,热稳定性等性能而被大家所广泛关注。近几年,人们发现氧化石墨烯作为膜材料在膜分离领域表现出的超高的分离性能。由于其特殊的层状结构,在实际分离过程中氧化石墨烯必须要负载到一定的基底上,因此基底的选择对于氧化石墨烯应用十分关键,本文主要采用的基底是氧化铝载体管,这主要是氧化铝载体具有良好的化学稳定性、结构稳定性以及耐酸、耐碱等优点,可以应用于十分苛刻的条件。采用热涂敷的方法在多孔氧化铝管式载体上制备纳米二氧化硅涂层,从而改善氧化铝管的孔尺寸及表面粗糙度。再采用抽真空的方法在修饰后的载体上制备氧化石墨烯分离膜。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)对氧化石墨烯、二氧化硅涂层及复合分离膜进行了的结构及形貌表征。结果表明,采用二氧化硅修饰后的载体有利于获得致密的石墨烯膜。将所制备的氧化石墨烯膜应用于染料和盐的水溶液分离研究,结果发现氧化石墨烯膜对染料的截留率达到了99%以上,对盐的截留率达到了50%以上,水的渗透通量达到0.5 kg/(m~2*h*bar)。研究发现,氧化铝作为基底时,载体表面的氧化石墨烯在水中放置一段时间很容易脱落,这对氧化石墨烯在液体分离方面的应用具有很大的限制,通过多巴胺修饰载体,使得聚多巴胺成为载体与氧化石墨烯连接的纽带,大大增强了氧化石墨烯与载体之间的结合力,使其在水中稳定30天以上且性能基本上保持不变。聚合物膜在气体分离膜领域具有很广阔的应用前景,然而聚合物作为分离膜时,选择性较高,但是通量往往都比较小,这极大的限制的聚合物的实际应用。矩阵膜主要是通过结合两种材料性能来改善通量,通过提拉法制备了聚砜-氧化石墨烯矩阵膜,将所制备的矩阵膜应用与气体分离,研究发现,当掺杂氧化石墨烯的量达到2%以上时,气体通量相对于纯膜都有了很明显的增加,并且发现当掺杂氧化石墨烯的量达到3%的时候,通量比单纯的聚砜膜提高了5倍,且选择性基本保持不变。