1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
文 献 综 述
膜分离技术以选择性分离膜在某种外力驱动下（ 如压力差，渗透压差，电压差和电位差等 ），处理组分能够选择性地渗透过膜层，达到提纯分离物质的目的【1-2】。膜技术兼容分离、浓缩、提纯等功能，又兼备高效节能、环保易操控和分子级过滤的优点，能有效替代蒸馏、精馏、萃取、结晶等传统分离方法，已广泛地应用于医药、水处理、化工、电子、食品加工等领域，成为二十一世纪分离科学中最重要技术之一。在当下全球污染严重，能源资源日益短缺的情况下，膜分离技术作为全球公认的绿色分离技术之一，得到了各个国家的高度重视。膜技术普及覆盖也成为衡量一个国家能源利用和对环境保护水平的重要指标。
膜技术的第一要素是膜，膜的种类和分类方法均是多样化的。按膜孔径可分为：微滤膜（孔径大于50nm），超滤膜（孔径在2-50 nm之间）和纳滤膜（孔径小于2 nm）；按性质分类可分为：多孔膜、非多孔膜、液膜以及晶体膜；按材料可分为：有机膜、无机膜和有机无机复合膜。其中无机陶瓷膜建立于无机材料科学的基础上并具有聚合物分离膜所无法比拟的一些优点：耐高温，可实现在线消毒；化学稳定性好，能抗微生物降解；对于有机溶剂、腐蚀气体和微生物侵蚀表现良好的稳定性；机械强度高，耐高压，有良好的耐磨、耐冲刷性能；孔径分布窄，分离性能好，渗透量大，可反复清洗再生，使用寿命长。陶瓷膜一般由支撑体、过渡层和分离层组成不对称的复合结构，支撑体提供一定机械强度，过渡层和分离层决定了实际的分离能力。
二氧化钛是一种新型的无机功能膜材料，纳米级二氧化钛由于其奇异的性能，在光电转化和光催化方面有广阔应用前景。其具有价廉、无毒、稳定性好且易回收再利用等优点,在环境污染治理中具有十分广泛的应用前景，具有重大的研究和经济价值。而2-10nm孔径的以其对离子独特的选择性，但随着盐浓度的增加选择性逐渐降低，受到生物离子孔道中通过产生活性电位来抑制或加速某种离子的传输，体现出高效性和高选择性，激发了通过施加外电场利用小孔径无机陶瓷膜对混合型盐溶液中不同离子进行完全分离设想。
tio2是是一种十分稳定的两性化合物，它在许多无机和有机介质中都有很好的稳定性，它不溶于水和许多其他溶剂，可溶于热浓硫酸、硝酸和苛性碱中。相比于其他无机膜材料，（如：sio2和al2o3）， tio2具有更好的化学稳定性并由于其独特的结构还具有优良的光催化能力和光电转化能力使其受到广泛关注【7-9】。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题主要研究或解决的问题是二氧化钛膜在外加电场下实现对高浓度盐溶液一二价离子的分离，以等电点、电化学阻抗普分析膜表面荷电性质，并从离子本身及溶液浓度等因素来分析离子在纳米孔道中的传输行为。 实验方法： 1：施加不同的电场，以探究膜对二价镁离子的选择性，是否能达到门控效果；以电化学工作站、计算机进行试验，分别在0V、0.5V、1.5V和2.0V电压下，过滤高浓度Na 和Mg2 混合溶液，间断性取样，电感耦合等离子光谱仪分析样品离子含量。 2：测试膜对不同浓度，不同离子溶液的阻抗，探究浓度及离子本身对其在孔道中传输的影响; 3：测试Zeta电位，探究膜表面的荷电性以研究电荷对离子传输的影响； 注：门控效应是实现加速或完全抑制对某一种离子、分子或基团的传输。
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