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超滤技术因其众多优势而受到越来越多的关注,在过去的几十年经历了快速的发展,对有机物,细菌和病毒等具有相当高的去除率。但在实际应用过程中产生的膜污染问题阻碍了其广泛的应用。石墨烯基纳米材料由于其优异的亲水性,机械稳定性和抑菌性成为提高膜性能的有前途的纳米材料。目前,将膜基体材料与石墨烯基纳米材料共混制备的混合基质膜在水和废水处理方面展现出巨大潜力。为了解决超滤膜长期使用中面临的复杂的生物污染问题,本研究采用非溶剂诱导相转化法(NIPS)制备了新型协同抗菌胍基功能化石墨烯/聚砜(GFG/PSF)混合基质超滤膜。纳米复合材料的抑菌性主要通过以下两个方面:部分还原的氧化石墨烯(GO)纳米片具有更锋利的边缘与细菌细胞膜产生更强作用力以破坏细菌壁;胍基与细胞壁上的磷酸基团之间诱导发生双齿结合使得即使在低浓度下也可以拥有很高的抑菌率。胍基功能化石墨烯纳米片通过氨基化和胍基化两步接枝方法得到,氨基化改性过程接枝的烷基链可用作软链段,增加胍基的柔韧性,使GFG在PSF基体中具有良好的分散性和兼容性。本研究利用傅里叶红外光谱(FTIR),X射线光电子能谱(XPS)等测试方法对改性材料进行了表征,证明了胍基成功接枝到石墨烯纳米片上。沉降实验显示GFG在铸膜液中具有高分散性,解决了GO在有机溶剂中分散性差的问题,能量色散X射线光谱(EDX)测试显示GFG在膜表面的分布较均匀,说明了GFG与聚合物基质之间具有良好的相容性。另外采用扫描电子显微镜(SEM),接触角测试仪,孔径孔隙率测试,渗透实验,抗污染和抗菌实验等不同测试技术对不同膜的各项性能进行评估。结果显示,将亲水性GFG纳米片混合到膜中后,混合基质膜的纯水通量有很大程度的提高。与纯PSF膜相比,GFG/PSF-0.5共混膜的最大通量增加到了217 L·m-2·h-1,约为纯PSF膜的2.2倍。GFG/PSF混合基质膜不仅对牛血清白蛋白(BSA)具有优异的分离效果,并且展现出显著的抗污染性能。此外,GFG/PSF膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有优异的抗菌活性和长期抗菌效果。