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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分离膜领域,特别涉及一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法。
技术介绍
1、随着人口的急剧增长和工农业活动的发展,由缺水和水污染引起的全球水危机已成为一个严重的全球性问题。利用科学和技术成为解决水危机问题的关键途径,其中膜法水处理技术得到了迅速发展和应用。
2、目前,芳香族聚酰胺tfc膜被广泛用于水处理技术,它们通常是在多孔基膜上,通过水相单体与有机相单体进行界面聚合反应得到tfc膜。tfc膜在水通量和排盐方面的优异性能,成为目前使用最广泛的膜。提高膜表面亲水性被认为是提高膜通量的有效途径。贻贝启发的多巴胺(da)可以在水溶液中自聚合形成聚多巴胺(pda),更重要的是,pda包含氨基和羟基等亲水性基团,可以将膜表面的亲水性提高。氧化石墨烯含有丰富的含氧官能团,且具有纳米运输通道,可进一步提高膜表面亲水性。
3、综上所述,如何提高膜表面的亲水性从而提升分离膜的性能,是现阶段需要研发的问题。针对以上问题,以下提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,实验操作简单,膜的性能得到了有效提高。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,包括如下步骤:
4、s1、取多巴胺溶于ph 8.5 三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液,加速多巴胺自聚合,制得聚多巴胺;
5、s2、将聚醚砜膜裁剪成正方形,贴在光滑
6、s3、将聚醚砜膜放入搪瓷盘中,倒入多巴胺溶液,将搪瓷盘放入摇床中,匀速摇晃,均匀沉积,完成共沉积操作;
7、s4、共沉积完成后,从多巴胺溶液中取出聚醚砜膜,并放入水中备用;
8、s5、使用正己烷作为溶剂,配制1,3,5-均苯三甲酰氯溶液;
9、s6、对聚醚砜膜进行界面聚合,将聚醚砜膜从水中取出,并铺展平整,用纸将膜表面水擦干,用聚四氟乙烯板夹紧,倒入1,3,5-均苯三甲酰氯溶液进行反应,反应完成后将剩余1,3,5-均苯三甲酰氯溶液倒出,取出聚醚砜膜放入水中备用;
10、s7、配制氧化石墨烯/单宁酸混合溶液和氯化铁溶液;
11、s8、将界面聚合后的聚醚砜膜放入氧化石墨烯/单宁酸混合溶液中进行共沉积,取出后放入氯化铁溶液中交联;
12、s9、重复s8的操作两次,完成后将聚醚砜膜取出,烘干,制得多层氧化石墨烯改性的分离膜。
13、作为优选,所述s1中,多巴胺溶液中多巴胺的浓度为2g/l。
14、作为优选,所述s2中,聚醚砜膜的孔径为微孔,所述聚醚砜膜的孔径为0.1微米。
15、作为优选,所述s3中,摇床温度设置为40℃,摇晃速率为50rpm,共沉积的时长为6-12h。
16、作为优选,所述s5中,1,3,5-均苯三甲酰氯溶液浓度为0.1%wt。
17、作为优选,所述s6中,界面聚合反应时间为3-7min。
18、作为优选,所述s7中,氧化石墨烯/单宁酸混合溶液中的氧化石墨烯的浓度为1g/l,单宁酸混合浓度为4g/l,氯化铁溶液中的氯化铁浓度为5g/l。
19、作为优选,所述s8中,在氧化石墨烯/单宁酸混合溶液中共沉积时间为5-20min,在氯化铁溶液中的交联时间为10-30min。
20、作为优选,所述s9中,烘干温度为60℃,烘干时间为12h。
21、本专利技术的有益效果为:
22、(1)本专利技术利用多巴胺粘附性,制备不易脱落的聚酰胺层,缩小膜的孔径同时提高膜表面亲水性。
23、(2)本专利技术利用单宁酸和氯化铁的交联作用将氧化石墨烯层共沉积于膜的表面,形成亲水层,有效提高膜的亲水性和截留率。
24、本专利技术通过氧化石墨烯层有效弥补了聚酰胺层的缺陷。
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1.一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述S1中,多巴胺溶液中多巴胺的浓度为2g/L。
3.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述S2中,聚醚砜膜的孔径为微孔,所述聚醚砜膜的孔径为0.1微米。
4.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述S3中,摇床温度设置为40℃,摇晃速率为50rpm,共沉积的时长为6-12h。
5.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述S5中,1,3,5-均苯三甲酰氯溶液浓度为0.1%wt。
6.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述S6中,界面聚合反应时间为3-7min。
7.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述S7中,氧化石墨烯/单宁酸混合溶液中的氧化石墨烯的浓度为1g/L,单宁酸混合浓度
8.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述S8中,在氧化石墨烯/单宁酸混合溶液中共沉积时间为5-20min,在氯化铁溶液中的交联时间为10-30min。
9.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述S9中,烘干温度为60℃,烘干时间为12h。
...【技术特征摘要】
1.一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述s1中,多巴胺溶液中多巴胺的浓度为2g/l。
3.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述s2中,聚醚砜膜的孔径为微孔,所述聚醚砜膜的孔径为0.1微米。
4.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述s3中,摇床温度设置为40℃,摇晃速率为50rpm,共沉积的时长为6-12h。
5.根据权利要求1所述的一种多层氧化石墨烯改性分离膜的制备方法,其特征在于,所述s5中,1,3,5-均苯三甲酰氯溶液浓度为0.1%wt。
【专利技术属性】
技术研发人员:李曼曼,崔成华,蔡盛赢,高超,
申请(专利权)人:浙江大学绍兴研究院,
类型:发明
国别省市:
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