一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113578066A(43)申请公布日2021.11.02(21)申请号202110923728.1(22)申请日2021.08.12(71)申请人田涛地址100000北京市海淀区车公庄西路21号水利规划设计院(72)发明人田涛(74)专利代理机构无锡华越知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32571代理人苏霞(51)Int.Cl.B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法(57)摘要本发明公开了一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，包括以下步骤：(1)以聚砜膜为基膜，进行预处理，将含有MXene纳米片的溶液均匀地喷涂到预处理后的聚砜膜上，喷完后静置以使水分蒸发完全；(2)向步骤(1)制得的基膜倒入水相溶液，静置后倒掉多余的水相溶液，并将基膜表面的残留溶液擦干；(3)向步骤(2)制得的基膜倒入油相溶液，静置反应后，取出制得的纳滤膜；(4)将步骤(3)制得的纳滤膜放入去离子水中浸泡以去除残余试剂，得改性纳滤膜。由本发明公开的基于MXene制备改性纳滤膜的方法，制成的膜具有厚度薄、致密性高和亲水性好的特点，具有良好的水通量和截盐性能。CN113578066ACN113578066A权利要求书1/1页1.一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以聚砜膜为基膜，进行预处理，将含有MXene的溶液均匀地喷涂到预处理后的聚砜膜上，喷完后静置以使水分蒸发完全；(2)向步骤(1)制得的基膜倒入水相溶液，静置后倒掉多余的水相溶液，并将基膜表面的残留溶液擦干；(3)向步骤(2)制得的基膜倒入油相溶液，静置反应后，取出制得的纳滤膜；(4)将步骤(3)制得的纳滤膜放入去离子水中浸泡以去除残余试剂，得改性纳滤膜。2.根据权利要求1所述的一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中含有MXene纳米片的溶液为MXene纳米片和纳米Fe3O4的混合液。3.根据权利要求2所述的一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，其特征在于，所述MXene纳米片和纳米Fe3O4的喷涂浓度掺杂比例为9:1、7：1、5:1或者3:1，所述混合液稀释8‑10倍后均匀喷涂到预处理后的聚砜膜上。4.根据权利要求3所述的一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，其特征在于，所述混合液喷涂完成后在一定温度下固定2min，用稀盐酸作为刻蚀剂，将聚砜膜的喷涂面在稀盐酸中浸泡后，用去离子水冲洗表面，重复浸泡和冲洗操作多次，之后再放置去离子水中浸泡40min。5.根据权利要求1所述的一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中含有MXene纳米片的溶液是将单层MXene纳米片稀释8‑10倍的溶液。6.根据权利要求2‑5任一项所述的一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚砜膜的截留分子量为20000道尔顿，首先在1M氢氧化钠溶液中60℃浸泡预处理3h。7.根据权利要求6所述的一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(2)的水相溶液中无水哌嗪的质量分数为0.75wt％。8.根据权利要求7所述的一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(3)的油相溶液是将均苯三甲酰氯溶于正己烷溶液，制成质量分数为0.038wt％的油相溶液。2CN113578066A说明书1/5页一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法技术领域[0001]本发明属于膜处理技术领域，特别涉及一种基于MXene制备改性纳滤膜的方法。背景技术[0002]据世界水资源研究所发布的报告，目前全球有超过10亿人生活在缺水地区，到2025年将有35亿人面临缺水。我国沿海地区水资源短缺，随着国民经济和社会发展，沿海地区对淡水资源的需求日趋迫切，仅靠长距离调水难以彻底解决。海水淡化作为水资源增量技术，是沿海缺水地区解决水源短缺问题的重要选择，并且相关技术可拓展应用至苦咸水开发保护利用、污水资源化利用、工业用水高效循环利用等领域，助力生态文明建设，产业发展前景广阔。国际上，海水淡化在全球沿海缺水国家和地区得到了广泛应用，国外淡化工程规模超过1亿吨/日，已建和在建30万吨/日及以上规模海水淡化工程达36个。发达国家积极开展海水淡化科技创新战略布局，在基础研究、技术研发、装备开发等方面指标领先并持续投入巨资以占据制高点。[0003]我国秉承新发展理念，突破技术装备，补强产业链关键高端环节，构筑安全稳定的产品装备供应链。虽然取得了诸多成绩但我国依旧缺乏海水淡化核心技术和拳头产品，产业链高端环节薄弱，高性能纳滤膜产品是其中之一。[0004]膜污染和膜渗透性与分离选