權(quán)利要求書: 1.有機(jī)金屬架橋氧化
石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)、分別制備有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物與有機(jī)金屬?胺鹽化合物,其中,有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物制備用有機(jī)金屬為丁基鋰、γ?氨丙基三乙氧基
硅烷、四甲基硅烷、氯化甲基鋅中的一種,有機(jī)金屬?胺鹽化合物制備用多胺化合物為4,4'?二氨基二苯基甲烷、2,4'?MDA、2,2'?MDA、己二胺、哌嗪、單氰胺、雙氰胺、季胺鹽、硫脲、六次甲基四胺中的一種;
(2)、步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物在催化劑的作用下反應(yīng)得到有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物;
(3)、將步驟(2)得到的有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物超聲分離0.5~3小時(shí),然后靜置沉降0.5~3小時(shí),然后再離心分離15~30min,取上清液于真空冷凍干燥箱中,最后再在?30~?10℃冷凍干燥3~5小時(shí),得到有機(jī)金屬化合物粉末;
(4)、將步驟(3)得到的有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑加入到溶劑中,攪拌均勻后再邊攪拌邊加入成膜樹脂,然后再超聲0.5~10小時(shí)得到混合均勻的復(fù)合基膜鑄膜液,其中:有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑、成膜樹脂、溶劑的質(zhì)量比為(0.1~1):(0.1~1):(0.1~1):(12~18):(79~87);
(5)、將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液通過相轉(zhuǎn)化制備有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
(6)、通過界面聚合或高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(1)中的有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物的制備包括以下步驟:(11)、將氧化石墨烯置于NaOH水溶液中浸泡不低于30min得到混合液,其中:NaOH水溶液的濃度為0.5~3.5mol/L;
氧化石墨烯的用量以NaOH水溶液的體積計(jì),為0.1~1g/L;
(12)、將步驟(11)得到的混合液置于8000~30000r/min的高速離心機(jī)中分離15~
40min,然后再于40~80℃真空干燥箱中烘干120~360min得到經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末;
(13)、將步驟(12)得到的經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末置于1~10wt%的有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液中,然后再在0℃冰浴密封恒溫反應(yīng)4~12小時(shí),揮發(fā)干燥后即得到有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末,其中:
經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末的用量以有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液的體積計(jì)算,為0.3~2g/L。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(1)中的有機(jī)金屬?胺鹽化合物的制備包括以下步驟:S11、將多胺化合物加入無(wú)水乙醚中配置成20wt%的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液;
S12、20~50℃下,將有機(jī)金屬置于步驟S11得到的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液中,密封攪拌反應(yīng)15~30min,于15~35℃真空干燥120~360min,即得到有機(jī)金屬?胺鹽化合物,其中:有機(jī)金屬的用量以多胺化合物無(wú)水乙醚溶液的體積計(jì),為0.5~3g/L。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(2)包括以下步驟:(21)、將等質(zhì)量的步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯、有機(jī)金屬?胺鹽化合物加入到有機(jī)溶劑中形成混合液,其中:
有機(jī)金屬?氧化石墨烯的加入量以正己烷的用量計(jì),為0.1~1g/L;
(22)、再向步驟(21)得到的混合液中加入催化劑,然后紫外光輻射,恒溫35~55℃反應(yīng)
30~120min,生成有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物,其中:催化劑的用量為步驟(21)得到的混合液的重量的0.1~5%。
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,催化劑為四氫呋喃、1,4?丁二醇、苯并呋喃中的一種。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,超聲分離的頻率為50kHz~100kHz,離心分離的轉(zhuǎn)速為5000~8000r/min。
7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(4)中的溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N?甲基?2?吡咯烷酮中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(4)中的塑化劑為鄰苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、脂肪酸甲酯、苯多酸酯、多元醇酯、環(huán)氧乙烷、烷基磺酸酯中的一種。
9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,致孔劑為聚乙二醇、聚吡乙烯咯烷酮、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺、羥丙基纖維素、尿素中的一種。
10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(4)中的成膜樹脂為纖維素類有機(jī)樹脂、聚砜類有機(jī)樹脂、聚烯烴類有機(jī)樹脂、氟樹脂、聚氯乙烯有機(jī)樹脂和聚酰胺類有機(jī)樹脂中的一種。
11.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(5)包括以下步驟:(51)、在石英玻璃板上鋪設(shè)一無(wú)紡布襯底,利用平板刮膜機(jī)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液于所述無(wú)紡布襯底上刮制,完成后置于空氣中陳化5~15min得到半成品;
(52)、將步驟(51)得到的半成品置于恒溫烘箱中50~100℃烘烤5~15min,完成后再將其放置體積比為10~40%乙醇水溶液中浸泡3~5min,完成相轉(zhuǎn)化過程,即得到有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜。
12.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(6)中通過界面聚合的方式,利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜,包括以下步驟:(61)、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為1~
20g/L;
(62)、將步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(61)得到的混合液中不低于20min,確保N?甲基?N′?氨基哌嗪充分?jǐn)U散至膜表面或膜孔內(nèi),得到負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
(63)、取出負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,置于25℃空氣中恒溫垂直陰干不低于10min,至無(wú)液體存在;
(64)、將步驟(13)得到的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在20~50℃恒溫密封攪拌0.5~4小時(shí),得到混合液;
(65)、將步驟(63)所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(64)所得混合液中,于20~50℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫反應(yīng)15~90min,反應(yīng)完成后取出后陰干10~60min,再放置50~100℃烘箱中熱處理5~
30min,即制得有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
13.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,其特征在于,步驟(6)中通過高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜包括以下步驟:S61、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為0.3~
3g/L;
S62、在步驟(5)所得有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜的表面通過噴涂步驟S61得到的混合液,得到負(fù)載有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,其中:噴涂電壓為20k~50k;
施加接收距離20~50cm;
噴涂厚度1~2nm;
2
噴涂強(qiáng)度20~50s/m;
S63、將步驟(13)得到的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在20~50℃恒溫密封攪拌0.5~3小時(shí),得到混合液;
S64、將步驟S62所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟S63所得混合液中,于20~50℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫反應(yīng)
15~90min,反應(yīng)完成后取出后陰干10~60min,再放置50~100℃烘箱中熱處理5~60min,即制得有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
說明書: 有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于膜材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法。
背景技術(shù)[0002] 法水處理技術(shù)被譽(yù)為二十一世紀(jì)的水處理技術(shù)。過濾膜按孔徑遞減分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。以機(jī)械篩分和道南效應(yīng)的協(xié)同作用為分離機(jī)理的納濾膜,膜具
有截留分子量大于300道爾頓以上有機(jī)物和二價(jià)及以上多價(jià)離子的作用,由于其基建、運(yùn)維
成本相對(duì)較低,近年來(lái)被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)燃料廢水脫色,蛋白回收等,因而受到國(guó)內(nèi)外學(xué)
者的廣泛關(guān)注與研究。但是傳統(tǒng)納濾膜存在以下不足之處:1、對(duì)氯化鈉的脫除效率過低;2、
耐氯能力差;3、雜化均質(zhì)膜的高阻力;4難清洗。
[0003] 氧化石墨烯(GO)是石墨烯經(jīng)氧化破壞了其高度的共軛結(jié)構(gòu)后,呈現(xiàn)出層狀的六邊形P63/mmc對(duì)稱三元結(jié)構(gòu),這種由sp2鍵C原子構(gòu)建而成的原子層薄層是一種最新的2D材料,
具有單一的原子層,在橫向尺寸上擴(kuò)展到數(shù)十微米,遠(yuǎn)超過常規(guī)化學(xué)材料的典型尺度。一般
可通過刻蝕/分離立體固相獲得,含氧基團(tuán)的引入不僅使氧化石墨烯具有化學(xué)穩(wěn)定性,而且
為合成石墨烯基/氧化石墨烯基材料提供表面修飾活性位置和較大的比表面積,其獨(dú)特的
機(jī)械、磁性能使其被廣泛的應(yīng)用于有機(jī)材料的功能改性上,但其自邊緣到中央呈現(xiàn)出親水
向疏水逐漸過渡的性質(zhì)分布特征,反而極大的限制了其在單一極性或非極性材料中配伍
性,此外,氧化石墨烯各片層間的相互作用力減弱,導(dǎo)致與其他材料共混后的不穩(wěn)定與流失
性增強(qiáng),大大縮減了共混材料的使用壽命。
[0004] 氧化石墨烯的剝離及分層后,層間作用力大大降低,使其與貴金屬及鐵、鈷、鎳等過渡元素,活潑金屬兩性氧化物,高分子聚合物等材料的復(fù)合過程中,提供出更多的配位
鍵、離子鍵、螯合鍵等,使石墨烯與不同極性的有機(jī)溶劑、高分子材料、金屬間形成化學(xué)鍵。
此過程一般通過攪拌、超聲等使氧化石墨烯分層、分散,防止團(tuán)聚,但仍因片層間存在的共
價(jià)鍵或氫鍵結(jié)合力作用,使嵌入氧化石墨烯的分子發(fā)揮了片層間的架橋作用,不僅造成氧
化石墨烯性刻蝕過程中能量的增加,同時(shí)導(dǎo)致制備的氧化石墨烯很難實(shí)現(xiàn)單片層結(jié)構(gòu),造
成了氧化石墨烯的浪費(fèi)。因此如何制備單片層2D結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯?有機(jī)材料復(fù)合體則成
為提高膜性能,促進(jìn)空穴利用傳輸,降低膜成本的一個(gè)瓶頸問題。
發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明旨在針對(duì)傳統(tǒng)納濾膜對(duì)氯化鈉的脫除效率過低、耐氯能力差、雜化均質(zhì)膜的高阻力、難清洗的難點(diǎn)問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)氯化鈉高效脫除,即本發(fā)明公開了一種有機(jī)金屬架橋
氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下:有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,包括以下步驟:
[0007] (1)、分別制備有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物與有機(jī)金屬?胺鹽化合物;[0008] (2)、步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物在催化劑的作用下反應(yīng)得到有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物;
[0009] (3)、將步驟(2)得到的有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物超聲分離0.5~3小時(shí),然后靜置沉降0.5~3小時(shí),然后再離心分離15~30分鐘,取上清液于真空冷凍干燥箱中,最后再在?30
~?10℃冷凍干燥3~5小時(shí),得到有機(jī)金屬化合物粉末;
[0010] (4)、將步驟(3)得到的有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑加入到溶劑中,攪拌均勻后再邊攪拌邊加入成膜樹脂,然后再超聲0.5~10小時(shí)得到混合均勻的復(fù)合基膜鑄膜
液,其中:有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑、成膜樹脂、溶劑的質(zhì)量比(0.1~1):(0.1~
1):(0.1~1):(12~18):(79~87);
[0011] (5)、將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液通過相轉(zhuǎn)化制備有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0012] (6)、通過界面聚合或高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0013] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物的制備包括以下步驟:[0014] (11)、將氧化石墨烯置于NaOH水溶液中浸泡不低于30分鐘得到混合液,其中:[0015] NaOH水溶液的濃度為0.5~3.5mol/L;[0016] 氧化石墨烯的用量以NaOH水溶液的體積計(jì),為0.1~1g/L;[0017] (12)、將步驟(11)得到的混合液置于8000~30000r/min的高速離心機(jī)中分離15~40分鐘,然后再于40~80℃真空干燥箱中烘干120~360分鐘得到經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉
末;
[0018] (13)、將步驟(12)得到的經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末置于1~10wt%的有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液中,然后再在0℃冰浴密封恒溫反應(yīng)4~12小時(shí),揮發(fā)干燥后即得到有機(jī)金屬?氧
化石墨烯粉末,其中:經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末的用量以有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液的體積計(jì)
算,為0.3~2g/L。
[0019] 更進(jìn)一步地,步驟(13)中的有機(jī)金屬為丁基鋰、γ?氨丙基三乙氧基硅烷、四甲基硅烷、氯化甲基鋅中的一種。
[0020] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?胺鹽化合物的制備包括以下步驟:[0021] S11、將多胺化合物加入無(wú)水乙醚中配置成20wt%的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液;[0022] S12、20~50℃下,將有機(jī)金屬置于步驟S11得到的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液中,密封攪拌反應(yīng)15~30min,于15~35℃真空干燥120~360分鐘,即得到有機(jī)金屬?胺鹽化合物,
其中:
[0023] 有機(jī)金屬的用量以多胺化合物無(wú)水乙醚溶液的體積計(jì),為0.5~3g/L。[0024] 更進(jìn)一步地,步驟S11中的多胺化合物為4,4'?二氨基二苯基甲烷、2,4'?MDA、2,2'?MDA、己二胺、哌嗪、單氰胺、雙氰胺、季胺鹽、硫脲、六次甲基四胺中的一種。
[0025] 更進(jìn)一步地,步驟S12中的有機(jī)金屬為丁基鋰、γ?氨丙基三乙氧基硅烷、四甲基硅烷、氯化甲基鋅中的一種。
[0026] 進(jìn)一步地,步驟(2)包括以下步驟:[0027] (21)、將等質(zhì)量的步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯、有機(jī)金屬?胺鹽化合物加入到有機(jī)溶劑中形成混合液,其中:
[0028] 有機(jī)金屬?氧化石墨烯的加入量以正己烷的用量計(jì),為0.1~1g/L;[0029] (22)、再向步驟(21)得到的混合液中加入催化劑,然后紫外光輻射,恒溫35~55℃反應(yīng)30~120分鐘,生成有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物,其中:催化劑的用量為步驟(21)得到的混
合液的重量的0.1~5%;
[0030] 更進(jìn)一步地,步驟(21)中的有機(jī)溶劑為正己烷、環(huán)己烷、二硫化碳、苯中的一種。[0031] 更進(jìn)一步地,催化劑為四氫呋喃、1,4?丁二醇、苯并呋喃中的一種。[0032] 進(jìn)一步地,步驟(3)中,超聲分離的頻率為50kHz~100kHz,離心分離的轉(zhuǎn)速為5000~8000r/min。
[0033] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N?甲基?2?吡咯烷酮中的一種。
[0034] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的塑化劑為鄰苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、脂肪酸甲酯、苯多酸酯、多元醇酯、環(huán)氧乙烷、烷基磺酸酯中的一種。
[0035] 進(jìn)一步地,致孔劑為聚乙二醇、聚吡乙烯咯烷酮、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺、羥丙基纖維素、尿素中的一種。
[0036] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的成膜樹脂為纖維素類有機(jī)樹脂、聚砜類有機(jī)樹脂、聚烯烴類有機(jī)樹脂、氟樹脂、聚氯乙烯有機(jī)樹脂和聚酰胺類有機(jī)樹脂中的一種。
[0037] 進(jìn)一步地,步驟(5)包括以下步驟:[0038] (51)、在石英玻璃板上鋪設(shè)一無(wú)紡布襯底,利用平板刮膜機(jī)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液于所述無(wú)紡布襯底上刮制,完成后置于空氣中陳化5~15min得到半成品;
[0039] (52)、將步驟(51)得到的半成品置于恒溫烘箱中50~100℃烘烤5~15分鐘,完成后再將其放置體積比為10~40%乙醇水溶液中浸泡3~5分鐘,完成相轉(zhuǎn)化過程,即得到有
機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜。
[0040] 更進(jìn)一步地,步驟(6)中通過界面聚合的方式,利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜,包括以下步驟:
[0041] (61)、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:
[0042] 有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為1~20g/L;
[0043] (62)、將步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(61)得到的混合液中不低于20分鐘,確保N?甲基?N′?氨基哌嗪充分?jǐn)U散至膜表面或膜孔內(nèi),得到負(fù)載
N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0044] (63)、取出負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,置于25℃空氣中恒溫垂直陰干不低于10分鐘,至無(wú)液體存在;
[0045] (64)、將步驟(13)得到的機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在20~50℃恒溫密封攪拌0.5~4小時(shí),得到混合液;
[0046] (65)、將步驟(63)所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(64)所得混合液中,于20~50℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,
恒溫反應(yīng)15~90分鐘,反應(yīng)完成后取出后陰干10~60分鐘,再放置50~100℃烘箱中熱處理
5~30分鐘,即制得有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0047] 更進(jìn)一步地,步驟(6)中通過高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜包括以下步驟:
[0048] S61、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:
[0049] 有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為0.3~3g/L;
[0050] S62、在步驟(5)所得有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜的表面通過噴涂步驟S61得到的混合液,得到負(fù)載有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,其中:
[0051] 噴涂電壓為20k~50k;施加接收距離20~50cm;噴涂厚度1~2nm;噴涂強(qiáng)度20?2
50s/m;
[0052] S63、將步驟(13)得到的機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在20~50℃恒溫密封攪拌0.5~3小時(shí),得到混合液;
[0053] S64、將步驟S62所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟S63所得混合液中,于20~50℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫
反應(yīng)15~90分鐘,反應(yīng)完成后取出后陰干10~60分鐘,再放置50~100℃烘箱中熱處理5~
60分鐘,即制得有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0054] 本發(fā)明公開的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜用于脫除水體中的氯化鈉。
[0055] 本發(fā)明利用有機(jī)金屬與氧化石墨烯所帶的有機(jī)官能團(tuán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),使其帶上金屬鹽,借助電場(chǎng)的定向誘導(dǎo),使有機(jī)金屬?氧化石墨烯發(fā)生定向旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn),進(jìn)而形成近乎
均勻一致的2D片層。2D片層再通過與有機(jī)樹脂的結(jié)合可形成3D空間結(jié)構(gòu)。
[0056] 本發(fā)明公開的一種有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法具有以下有益效果:
[0057] 1、對(duì)氯化鈉的脫除效率高——制備的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜,具有更強(qiáng)的可剪切和可修飾性,能提供更多易修飾、易改性的基團(tuán)和空位,形成皮層
及基膜的強(qiáng)荷電效能,實(shí)現(xiàn)水分子的低阻力通過和脫鹽(包括氯化鈉)能力大幅提升的有效
結(jié)合。
[0058] 2、耐氯性能好——有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯可與超納濾膜基膜及皮層中的活潑氫發(fā)生取代反應(yīng),從而大大減少了氯與膜進(jìn)行結(jié)合的位點(diǎn),增加了分子的交聯(lián)程度,提高耐
氯性能。
[0059] 3、均質(zhì)膜的阻力小——有機(jī)架橋氧化石墨烯的存在,通過其活性電位與制膜樹脂的有序聯(lián)結(jié),彌補(bǔ)了制膜樹脂無(wú)需的錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)結(jié),實(shí)現(xiàn)通道的規(guī)則性、均勻性和直通
性,減小水流路徑,降低阻力。
[0060] 4、易清洗——氧化石墨烯的引入大大提高了膜的親水性,根據(jù)“相似相親”原則,疏水性污染物的附著能力將大大降低;此外,表面電荷的增加,對(duì)一些荷電有機(jī)物、電解質(zhì)
存在較大的排斥力,使其較難牢固的附著于膜的表面,從而使膜的清洗較容易。
附圖說明[0061] 圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施例1得到的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的表面掃描電鏡照片。
具體實(shí)施方式[0062] 下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式詳細(xì)說明。[0063] 具體實(shí)施例1[0064] 有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,包括以下步驟:[0065] (1)、分別制備有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物與有機(jī)金屬?胺鹽化合物;[0066] (2)、步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物在催化劑的作用下反應(yīng)得到有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物;
[0067] (3)、將步驟(2)得到的有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物超聲分離0.5小時(shí),然后靜置沉降0.5小時(shí),然后再離心分離15分鐘,取上清液于真空冷凍干燥箱中,最后再在?30℃冷凍干燥
3小時(shí),得到有機(jī)金屬化合物粉末;
[0068] (4)、將步驟(3)得到的有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑加入到溶劑中,攪拌均勻后再邊攪拌邊加入成膜樹脂,然后再超聲0.5小時(shí)得到混合均勻的復(fù)合基膜鑄膜液,其
中:有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑、成膜樹脂、溶劑的質(zhì)量比為0.1:0.1:0.1:12:79;
[0069] (5)、將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液通過相轉(zhuǎn)化制備有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0070] (6)、通過界面聚合或高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0071] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物的制備包括以下步驟:[0072] (11)、將氧化石墨烯置于NaOH水溶液中浸泡不低于30分鐘得到混合液,其中:NaOH水溶液的濃度為0.5mol/L;氧化石墨烯的用量以NaOH水溶液的體積計(jì),為0.1g/L;
[0073] (12)、將步驟(11)得到的混合液置于8000r/min的高速離心機(jī)中分離40分鐘,然后再于40℃真空干燥箱中烘干360分鐘得到經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末;
[0074] (13)、將步驟(12)得到的經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末置于1wt%的有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液中,然后再在0℃冰浴密封恒溫反應(yīng)4小時(shí),揮發(fā)干燥后即得到有機(jī)金屬?氧化石墨烯
粉末,其中:經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末的用量以有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液的體積計(jì)算,為
0.3g/L。
[0075] 更進(jìn)一步地,步驟(13)中的有機(jī)金屬為丁基鋰。[0076] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?胺鹽化合物的制備包括以下步驟:[0077] S11)、將多胺化合物加入無(wú)水乙醚中配置成20wt%的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液;[0078] S12)、20℃下,將有機(jī)金屬置于步驟S11得到的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液中,密封攪拌反應(yīng)15min,于15℃真空干燥360分鐘,即得到有機(jī)金屬?胺鹽化合物,其中:有機(jī)金屬的
用量以多胺化合物無(wú)水乙醚溶液的體積計(jì),為0.5g/L。
[0079] 更進(jìn)一步地,步驟S11中的多胺化合物為4,4'?二氨基二苯基甲烷。[0080] 更進(jìn)一步地,步驟S12中的有機(jī)金屬為丁基鋰。[0081] 進(jìn)一步地,步驟(2)包括以下步驟:[0082] (21)、將等質(zhì)量的步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯、有機(jī)金屬?胺鹽化合物加入到有機(jī)溶劑中形成混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯的加入量以正己烷的用量計(jì),為
0.1g/L;
[0083] (22)、再向步驟(21)得到的混合液中加入催化劑,然后紫外光輻射,恒溫35℃反應(yīng)120分鐘,生成有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物,其中:催化劑的用量為步驟(21)得到的混合液的重
量的0.1%;
[0084] 更進(jìn)一步地,步驟(21)中的有機(jī)溶劑為正己烷。[0085] 更進(jìn)一步地,催化劑為四氫呋喃。[0086] 進(jìn)一步地,步驟(3)中,超聲分離的頻率為50kHz,離心分離的轉(zhuǎn)速為8000r/min。[0087] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的溶劑為二甲基甲酰胺。[0088] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的塑化劑為鄰苯二甲酸酯。[0089] 進(jìn)一步地,致孔劑為聚乙二醇。[0090] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的成膜樹脂為纖維素類有機(jī)樹脂。[0091] 進(jìn)一步地,步驟(5)包括以下步驟:[0092] (51)、在石英玻璃板上鋪設(shè)一無(wú)紡布襯底,利用平板刮膜機(jī)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液于所述無(wú)紡布襯底上刮制,完成后置于空氣中陳化5分鐘得到半成品;
[0093] (52)、將步驟(51)得到的半成品置于恒溫烘箱中50℃烘烤15分鐘,完成后再將其放置體積比為10%乙醇水溶液中浸泡5分鐘,完成相轉(zhuǎn)化過程,即得到有機(jī)金屬架橋的氧化
石墨烯超濾膜。
[0094] 更進(jìn)一步地,步驟(6)中通過界面聚合的方式,利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜,包括以下步驟:
[0095] (61)、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?
N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為1g/L;
[0096] (62)、將步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(61)得到的混合液中不低于20分鐘,確保N?甲基?N′?氨基哌嗪充分?jǐn)U散至膜表面或膜孔內(nèi),得到負(fù)載
N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0097] (63)、取出負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,置于25℃空氣中恒溫垂直陰干不低于10分鐘,至無(wú)液體存在;
[0098] (64)、將步驟(13)得到的機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在20℃恒溫密封攪拌4小時(shí),得到混合液;
[0099] (65)、將步驟(63)所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(64)所得混合液中,于20℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫
反應(yīng)15分鐘,反應(yīng)完成后取出后陰干60分鐘,再放置50℃烘箱中熱處理30分鐘,即制得有機(jī)
金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0100] 圖1為具體是合理1制備得到的有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的表面掃描電鏡照片。
[0101] 由圖1可知:有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯能夠在支撐超濾膜表面形成均勻致密的膜結(jié)構(gòu)。
[0102] 具體實(shí)施例2[0103] 有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,包括以下步驟:[0104] (1)、分別制備有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物與有機(jī)金屬?胺鹽化合物;[0105] (2)、步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物在催化劑的作用下反應(yīng)得到有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物;
[0106] (3)將步驟(2)得到的有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物超聲分離3小時(shí),然后靜置沉降3小時(shí),然后再離心分離30分鐘,取上清液于真空冷凍干燥箱中,最后再在?10℃冷凍干燥3小
時(shí),得到有機(jī)金屬化合物粉末;
[0107] (4)將步驟(3)得到的有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑加入到溶劑中,攪拌均勻后再邊攪拌邊加入成膜樹脂,然后再超聲10小時(shí)得到混合均勻的復(fù)合基膜鑄膜液,其中:
有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑、成膜樹脂、溶劑的質(zhì)量比為0.1:1:1:18:87;
[0108] (5)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液通過相轉(zhuǎn)化制備有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0109] (6)通過界面聚合或高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0110] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物的制備包括以下步驟:[0111] (11)、將氧化石墨烯置于NaOH水溶液中浸泡不低于30分鐘得到混合液,其中:[0112] NaOH水溶液的濃度為3.5mol/L;[0113] 氧化石墨烯的用量以NaOH水溶液的體積計(jì),為1g/L;[0114] (12)、將步驟(11)得到的混合液置于30000r/min的高速離心機(jī)中分離15分鐘,然后再于80℃真空干燥箱中烘干120分鐘得到經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末;
[0115] (13)、將步驟(12)得到的經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末置于10wt%的有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液中,然后再在0℃冰浴密封恒溫反應(yīng)12小時(shí),揮發(fā)干燥后即得到有機(jī)金屬?氧化石墨
烯粉末,其中:
[0116] 經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末的用量以有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液的體積計(jì)算,為2g/L。[0117] 更進(jìn)一步地,步驟(13)的有機(jī)金屬為γ?氨丙基三乙氧基硅烷。[0118] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?胺鹽化合物的制備包括以下步驟:[0119] S11)、將多胺化合物加入無(wú)水乙醚中配置成20wt%的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液;[0120] S12)、50℃下,將有機(jī)金屬置于步驟S11得到的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液中,密封攪拌反應(yīng)30min,于35℃真空干燥120分鐘,即得到有機(jī)金屬?胺鹽化合物,
[0121] 其中:有機(jī)金屬的用量以多胺化合物無(wú)水乙醚溶液的體積計(jì),為3g/L。[0122] 更進(jìn)一步地,步驟S11中的多胺化合物為2,4'?MDA。[0123] 更進(jìn)一步地,步驟S12中的有機(jī)金屬為γ?氨丙基三乙氧基硅烷。[0124] 進(jìn)一步地,步驟(2)包括以下步驟:[0125] (21)、將等質(zhì)量的步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯、有機(jī)金屬?胺鹽化合物加入到有機(jī)溶劑中形成混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯的加入量以正己烷的用量計(jì),為1g/
L;
[0126] (22)、再向步驟(21)得到的混合液中加入催化劑,然后紫外光輻射,恒溫55℃反應(yīng)30分鐘,生成有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物,其中:催化劑的用量為步驟(21)得到的混合液的重量
的5%;
[0127] 更進(jìn)一步地,步驟(21)中的有機(jī)溶劑為環(huán)己烷。[0128] 更進(jìn)一步地,催化劑為1,4?丁二醇。[0129] 進(jìn)一步地,步驟(3)中,超聲分離的頻率為100kHz,離心分離的轉(zhuǎn)速為5000r/min。[0130] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的溶劑為二甲基乙酰胺。[0131] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的塑化劑為脂肪族二元酸酯。[0132] 進(jìn)一步地,致孔劑為聚吡乙烯咯烷酮。進(jìn)一步地,步驟(4)中的成膜樹脂為聚砜類有機(jī)樹脂。
[0133] 進(jìn)一步地,步驟(5)包括以下步驟:[0134] (51)、在石英玻璃板上鋪設(shè)一無(wú)紡布襯底,利用平板刮膜機(jī)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液于所述無(wú)紡布襯底上刮制,完成后置于空氣中陳化15分鐘得到半成品;
[0135] (52)、將步驟(51)得到的半成品置于恒溫烘箱中100℃烘烤5分鐘,完成后再將其放置體積比為40%乙醇水溶液中浸泡3分鐘,完成相轉(zhuǎn)化過程,即得到有機(jī)金屬架橋的氧化
石墨烯超濾膜。
[0136] 更進(jìn)一步地,步驟(6)中通過界面聚合的方式,利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜,包括以下步驟:
[0137] (61)、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?
N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為20g/L;
[0138] (62)、將步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(61)得到的混合液中不低于20分鐘,確保N?甲基?N′?氨基哌嗪充分?jǐn)U散至膜表面或膜孔內(nèi),得到負(fù)載
N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0139] (63)、取出負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,置于25℃空氣中恒溫垂直陰干不低于10分鐘,至無(wú)液體存在;
[0140] (64)、將步驟(13)得到的機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在50℃恒溫密封攪拌0.5小時(shí),得到混合液;
[0141] (65)、將步驟(63)所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(64)所得混合液中,于50℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫
反應(yīng)90分鐘,反應(yīng)完成后取出后陰干10分鐘,再放置100℃烘箱中熱處理5分鐘,即制得有機(jī)
金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0142] 具體實(shí)施例3[0143] 有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,包括以下步驟:[0144] (1)、分別制備有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物與有機(jī)金屬?胺鹽化合物;[0145] (2)、步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物在催化劑的作用下反應(yīng)得到有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物;
[0146] (3)、將步驟(2)得到的有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物超聲分離2小時(shí),然后靜置沉降2小時(shí),然后再離心分離25分鐘,取上清液于真空冷凍干燥箱中,最后再在?20℃冷凍干燥4小
時(shí),得到有機(jī)金屬化合物粉末;
[0147] (4)、將步驟(3)得到的有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑加入到溶劑中,攪拌均勻后再邊攪拌邊加入成膜樹脂,然后再超聲5小時(shí)得到混合均勻的復(fù)合基膜鑄膜液,其
中:有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑、成膜樹脂、溶劑的質(zhì)量比為1:0.5:0.6:15:84;
[0148] (5)、將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液通過相轉(zhuǎn)化制備有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0149] (6)、通過界面聚合或高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。進(jìn)一步地,步驟(1)中的有
機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物的制備包括以下步驟:
[0150] (11)、將氧化石墨烯置于NaOH水溶液中浸泡不低于30分鐘得到混合液,其中:NaOH水溶液的濃度為2mol/L;氧化石墨烯的用量以NaOH水溶液的體積計(jì),為0.5g/L;
[0151] (12)、將步驟(11)得到的混合液置于15000r/min的高速離心機(jī)中分離25分鐘,然后再于60℃真空干燥箱中烘干240分鐘得到經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末;
[0152] (13)、將步驟(12)得到的經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末置于5wt%的有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液中,然后再在0℃冰浴密封恒溫反應(yīng)8小時(shí),揮發(fā)干燥后即得到有機(jī)金屬?氧化石墨烯
粉末,其中:經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末的用量以有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液的體積計(jì)算,為
1.2g/L。
[0153] 更進(jìn)一步地,步驟(13)中的有機(jī)金屬為四甲基硅烷。[0154] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?胺鹽化合物的制備包括以下步驟:[0155] S11)、將多胺化合物加入無(wú)水乙醚中配置成20wt%的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液;[0156] S12)、350℃下,將有機(jī)金屬置于步驟S11得到的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液中,密封攪拌反應(yīng)25分鐘,于25℃真空干燥240分鐘,即得到有機(jī)金屬?胺鹽化合物,其中:
[0157] 有機(jī)金屬的用量以多胺化合物無(wú)水乙醚溶液的體積計(jì),為2g/L。[0158] 更進(jìn)一步地,步驟S11中的多胺化合物為2,2'?MDA。[0159] 更進(jìn)一步地,步驟S12中的有機(jī)金屬為四甲基硅烷。[0160] 進(jìn)一步地,步驟(2)包括以下步驟:[0161] (21)、將等質(zhì)量的步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯、有機(jī)金屬?胺鹽化合物加入到有機(jī)溶劑中形成混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯的加入量以正己烷的用量計(jì),為
0.5g/L;
[0162] (22)、再向步驟(21)得到的混合液中加入催化劑,然后紫外光輻射,恒溫45℃反應(yīng)75分鐘,生成有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物,其中:催化劑的用量為步驟(21)得到的混合液的重量
的2%;
[0163] 更進(jìn)一步地,步驟(21)中的有機(jī)溶劑為二硫化碳。[0164] 更進(jìn)一步地,催化劑為苯并呋喃。[0165] 進(jìn)一步地,步驟(3)中,超聲分離的頻率為75kHz,離心分離的轉(zhuǎn)速為7000r/min。[0166] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的溶劑為N?甲基?2?吡咯烷酮。[0167] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的塑化劑為脂肪酸甲酯。[0168] 進(jìn)一步地,致孔劑為十二烷基硫酸鈉。[0169] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的成膜樹脂為聚烯烴類有機(jī)樹脂。[0170] 進(jìn)一步地,步驟(5)包括以下步驟:[0171] (51)、在石英玻璃板上鋪設(shè)一無(wú)紡布襯底,利用平板刮膜機(jī)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液于所述無(wú)紡布襯底上刮制,完成后置于空氣中陳化10分鐘得到半成品;
[0172] (52)、將步驟(51)得到的半成品置于恒溫烘箱中70℃烘烤10分鐘,完成后再將其放置體積比為25%乙醇水溶液中浸泡4分鐘,完成相轉(zhuǎn)化過程,即得到有機(jī)金屬架橋的氧化
石墨烯超濾膜。
[0173] 更進(jìn)一步地,步驟(6)中通過界面聚合的方式,利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜,包括以下步驟:
[0174] (61)、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:
[0175] 有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為10g/L;
[0176] (62)、將步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(61)得到的混合液中不低于20分鐘,確保N?甲基?N′?氨基哌嗪充分?jǐn)U散至膜表面或膜孔內(nèi),得到負(fù)載
N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0177] (63)、取出負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,置于25℃空氣中恒溫垂直陰干不低于10分鐘,至無(wú)液體存在;
[0178] (64)、將步驟(13)得到的機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在35℃恒溫密封攪拌2小時(shí),得到混合液;
[0179] (65)、將步驟(63)所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟(64)所得混合液中,于35℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫
反應(yīng)50分鐘,反應(yīng)完成后取出后陰干35分鐘,再放置75℃烘箱中熱處理20分鐘,即制得有機(jī)
金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0180] 具體實(shí)施例4[0181] 與具體實(shí)施例1大致相同,區(qū)別僅僅在于:步驟(13)中的有機(jī)金屬為氯化甲基鋅。步驟S12中的有機(jī)金屬為氯化甲基鋅。步驟(21)中的有機(jī)溶劑為苯。
[0182] 具體實(shí)施例5?12[0183] 與具體實(shí)施例2大致相同,區(qū)別僅僅在于:步驟S11中的多胺化合物不同,具體如下表所示:
[0184] 步驟(13)中的有機(jī)金屬具體實(shí)施例5 己二胺
具體實(shí)施例6 哌嗪
具體實(shí)施例7 多苯基甲烷多胺
具體實(shí)施例8 單氰胺
具體實(shí)施例9 雙氰胺
具體實(shí)施例10 季胺鹽
具體實(shí)施例11 硫脲
具體實(shí)施例12 六次甲基四胺
[0185] 具體實(shí)施例13?16[0186] 與具體實(shí)施例3大致相同,區(qū)別僅僅在于致孔劑、步驟(4)中的塑化劑、步驟(4)中的成膜樹脂不同,具體如下表所示:
[0187][0188][0189] 具體實(shí)施例17[0190] 有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,包括以下步驟:[0191] (1)、分別制備有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物與有機(jī)金屬?胺鹽化合物;[0192] (2)、步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物在催化劑的作用下反應(yīng)得到有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物;
[0193] (3)、將步驟(2)得到的有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物超聲分離0.5小時(shí),然后靜置沉降0.5小時(shí),然后再離心分離15分鐘,取上清液于真空冷凍干燥箱中,最后再在?30℃冷凍干燥
3小時(shí),得到有機(jī)金屬化合物粉末;
[0194] (4)、將步驟(3)得到的有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑加入到溶劑中,攪拌均勻后再邊攪拌邊加入成膜樹脂,然后再超聲0.5小時(shí)得到混合均勻的復(fù)合基膜鑄膜液,其
中:有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑、成膜樹脂、溶劑的質(zhì)量比為1:0.1:0.1:12:79;
[0195] (5)、將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液通過相轉(zhuǎn)化制備有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0196] (6)、通過界面聚合或高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0197] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物的制備包括以下步驟:[0198] (11)、將氧化石墨烯置于NaOH水溶液中浸泡不低于30分鐘得到混合液,其中,NaOH水溶液的濃度為0.5mol/L;氧化石墨烯的用量以NaOH水溶液的體積計(jì),為0.1g/L;
[0199] (12)、將步驟(11)得到的混合液置于8000r/min的高速離心機(jī)中分離40分鐘,然后再于40℃真空干燥箱中烘干360分鐘得到經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末;
[0200] (13)、將步驟(12)得到的經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末置于1wt%的有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液中,然后再在0℃冰浴密封恒溫反應(yīng)4小時(shí),揮發(fā)干燥后即得到有機(jī)金屬?氧化石墨烯
粉末,其中:
[0201] 經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末的用量以有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液的體積計(jì)算,為0.3g/L。
[0202] 更進(jìn)一步地,步驟(13)的有機(jī)金屬為丁基鋰。[0203] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?胺鹽化合物的制備包括以下步驟:[0204] S11)、將多胺化合物加入無(wú)水乙醚中配置成20wt%的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液;[0205] S12)、20℃下,將有機(jī)金屬置于步驟S11得到的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液中,密封攪拌反應(yīng)15分鐘,于15℃真空干燥360分鐘,即得到有機(jī)金屬?胺鹽化合物,其中:
[0206] 有機(jī)金屬的用量以多胺化合物無(wú)水乙醚溶液的體積計(jì),為0.5g/L。[0207] 更進(jìn)一步地,步驟S11中的多胺化合物包括4,4'?二氨基二苯基甲烷。[0208] 更進(jìn)一步地,步驟S12中的有機(jī)金屬為丁基鋰。[0209] 進(jìn)一步地,步驟(2)包括以下步驟:[0210] (21)、將等質(zhì)量的步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯、有機(jī)金屬?胺鹽化合物加入到有機(jī)溶劑中形成混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯的加入量以正己烷的用量計(jì),為
0.1g/L;
[0211] (22)、再向步驟(21)得到的混合液中加入催化劑,然后紫外光輻射,恒溫35℃反應(yīng)120分鐘,生成有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物,其中:催化劑的用量為步驟(21)得到的混合液的重
量的0.1%;
[0212] 更進(jìn)一步地,步驟(21)中的有機(jī)溶劑為正己烷。[0213] 更進(jìn)一步地,催化劑為四氫呋喃。[0214] 進(jìn)一步地,步驟(3)中,超聲分離的頻率為50kHz,離心分離的轉(zhuǎn)速為8000r/min。[0215] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的溶劑為二甲基甲酰胺。[0216] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的塑化劑為鄰苯二甲酸酯。[0217] 進(jìn)一步地,致孔劑為聚乙二醇。[0218] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的成膜樹脂為纖維素類有機(jī)樹脂。[0219] 進(jìn)一步地,步驟(5)包括以下步驟:[0220] (51)、在石英玻璃板上鋪設(shè)一無(wú)紡布襯底,利用平板刮膜機(jī)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液于所述無(wú)紡布襯底上刮制,完成后置于空氣中陳化5分鐘得到半成品;
[0221] (52)、將步驟(51)得到的半成品置于恒溫烘箱中50℃烘烤15分鐘,完成后再將其放置體積比為10%乙醇水溶液中浸泡5分鐘,完成相轉(zhuǎn)化過程,即得到有機(jī)金屬架橋的氧化
石墨烯超濾膜。
[0222] 更進(jìn)一步地,步驟(6)中通過高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜包括以下步驟:
[0223] S61)、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:
[0224] 有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為0.3g/L;
[0225] S62)、在步驟(5)所得有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜的表面通過噴涂步驟S61得到的混合液,得到負(fù)載有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,其中:噴涂電壓為20k;施加
2
接收距離20cm;噴涂厚度1nm;噴涂強(qiáng)度20s/m;
[0226] S63)、將步驟(13)得到的機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在20℃恒溫密封攪拌3小時(shí),得到混合液;
[0227] S64)、將步驟S62所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基嗪哌的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟S63所得混合液中,于20℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫
反應(yīng)90分鐘,反應(yīng)完成后取出后陰干10分鐘,再放置50℃烘箱中熱處理60分鐘,即制得有機(jī)
金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0228] 具體實(shí)施例18[0229] 有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,包括以下步驟:[0230] (1)、分別制備有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物與有機(jī)金屬?胺鹽化合物;[0231] (2)、步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物在催化劑的作用下反應(yīng)得到有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物;
[0232] (3)、將步驟(2)得到的有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物超聲分離3小時(shí),然后靜置沉降3小時(shí),然后再離心分離30分鐘,取上清液于真空冷凍干燥箱中,最后再在?10℃冷凍干燥5小
時(shí),得到有機(jī)金屬化合物粉末;
[0233] (4)、將步驟(3)得到的有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑加入到溶劑中,攪拌均勻后再邊攪拌邊加入成膜樹脂,然后再超聲10小時(shí)得到混合均勻的復(fù)合基膜鑄膜液,其
中:
[0234] 有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑、成膜樹脂、溶劑的質(zhì)量比為0.1:1:1:18:87;
[0235] (5)、將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液通過相轉(zhuǎn)化制備有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0236] (6)、通過界面聚合或高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0237] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物的制備包括以下步驟:[0238] (11)、將氧化石墨烯置于NaOH水溶液中浸泡不低于30分鐘得到混合液,其中:[0239] NaOH水溶液的濃度為3.5mol/L;[0240] 氧化石墨烯的用量以NaOH水溶液的體積計(jì),為1g/L;[0241] (12)、將步驟(11)得到的混合液置于30000r/min的高速離心機(jī)中分離15分鐘,然后再于80℃真空干燥箱中烘干120分鐘得到經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末;
[0242] (13)、將步驟(12)得到的經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末置于10wt%的有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液中,然后再在0℃冰浴密封恒溫反應(yīng)12小時(shí),揮發(fā)干燥后即得到有機(jī)金屬?氧化石墨
烯粉末,其中:經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末的用量以有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液的體積計(jì)算,為
2g/L。
[0243] 更進(jìn)一步地,有機(jī)金屬為γ?氨丙基三乙氧基硅烷。[0244] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?胺鹽化合物的制備包括以下步驟:[0245] S11)、將多胺化合物加入無(wú)水乙醚中配置成20wt%的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液;[0246] S12)、50℃下,將有機(jī)金屬置于步驟S11得到的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液中,密封攪拌反應(yīng)30分鐘,于35℃真空干燥120分鐘,即得到有機(jī)金屬?胺鹽化合物,其中:有機(jī)金屬
的用量以多胺化合物無(wú)水乙醚溶液的體積計(jì),為3g/L。
[0247] 更進(jìn)一步地,步驟S11中的多胺化合物為2,4'?MDA。[0248] 更進(jìn)一步地,步驟S12中的有機(jī)金屬為γ?氨丙基三乙氧基硅烷。[0249] 進(jìn)一步地,步驟(2)包括以下步驟:[0250] (21)、將等質(zhì)量的步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯、有機(jī)金屬?胺鹽化合物加入到有機(jī)溶劑中形成混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯的加入量以正己烷的用量計(jì),為1g/
L;
[0251] (22)、再向步驟(21)得到的混合液中加入催化劑,然后紫外光輻射,恒溫55℃反應(yīng)30分鐘,生成有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物,其中:催化劑的用量為步驟(21)得到的混合液的重量
的5%;
[0252] 更進(jìn)一步地,步驟(21)中的有機(jī)溶劑為環(huán)己烷。[0253] 更進(jìn)一步地,催化劑為1,4?丁二醇。[0254] 進(jìn)一步地,步驟(3)中,超聲分離的頻率為100kHz,離心分離的轉(zhuǎn)速為5000r/min。[0255] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的溶劑為二甲基乙酰胺。[0256] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的塑化劑為脂肪族二元酸酯。[0257] 進(jìn)一步地,致孔劑為聚吡乙烯咯烷酮。[0258] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的成膜樹脂為聚砜類有機(jī)樹脂。[0259] 進(jìn)一步地,步驟(5)包括以下步驟:[0260] (51)、在石英玻璃板上鋪設(shè)一無(wú)紡布襯底,利用平板刮膜機(jī)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液于所述無(wú)紡布襯底上刮制,完成后置于空氣中陳化15分鐘得到半成品;
[0261] (52)、將步驟(51)得到的半成品置于恒溫烘箱中100℃烘烤5分鐘,完成后再將其放置體積比為40%乙醇水溶液中浸泡3分鐘,完成相轉(zhuǎn)化過程,即得到有機(jī)金屬架橋的氧化
石墨烯超濾膜。
[0262] 更進(jìn)一步地,步驟(6)中通過高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜包括以下步驟:
[0263] S61)、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?
N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為3g/L;
[0264] S62)、在步驟(5)所得有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜的表面通過噴涂步驟S61得到的混合液,得到負(fù)載有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,其中:噴涂電壓為50k;施加
2
接收距離50cm;噴涂厚度2nm;噴涂強(qiáng)度50s/m;
[0265] S63)、將步驟(13)得到的機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在50℃恒溫密封攪拌0.5小時(shí),得到混合液;
[0266] S64)、將步驟S62所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基哌嗪的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟S63所得混合液中,于50℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫
反應(yīng)90分鐘,反應(yīng)完成后取出后陰干10分鐘,再放置100℃烘箱中熱處理5分鐘,即制得有機(jī)
金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0267] 具體實(shí)施例19[0268] 有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法,包括以下步驟:[0269] (1)、分別制備有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物與有機(jī)金屬?胺鹽化合物;[0270] (2)、步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物、有機(jī)金屬?胺鹽化合物在催化劑的作用下反應(yīng)得到有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物;
[0271] (3)、將步驟(2)得到的有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物超聲分離2小時(shí),然后靜置沉降2小時(shí),然后再離心分離25分鐘,取上清液于真空冷凍干燥箱中,最后再在?20℃冷凍干燥4小
時(shí),得到有機(jī)金屬化合物粉末;
[0272] (4)、將步驟(3)得到的有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑加入到溶劑中,攪拌均勻后再邊攪拌邊加入成膜樹脂,然后再超聲5小時(shí)得到混合均勻的復(fù)合基膜鑄膜液,其
中:有機(jī)金屬化合物粉末、塑化劑、致孔劑、成膜樹脂、溶劑的質(zhì)量比為0.5:0.5:0.5:15:83;
[0273] (5)、將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液通過相轉(zhuǎn)化制備有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜;
[0274] (6)、通過界面聚合或高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0275] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?氧化石墨烯化合物的制備包括以下步驟:[0276] (11)、將氧化石墨烯置于NaOH水溶液中浸泡不低于30分鐘得到混合液,其中:[0277] NaOH水溶液的濃度為2mol/L;[0278] 氧化石墨烯的用量以NaOH水溶液的體積計(jì),為0.5g/L;[0279] (12)、將步驟(11)得到的混合液置于15000r/min的高速離心機(jī)中分離25分鐘,然后再于60℃真空干燥箱中烘干240分鐘得到經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末;
[0280] (13)、將步驟(12)得到的經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末置于5wt%的有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液中,然后再在0℃冰浴密封恒溫反應(yīng)8小時(shí),揮發(fā)干燥后即得到有機(jī)金屬?氧化石墨烯
粉末,其中:經(jīng)過處理的氧化石墨烯粉末的用量以有機(jī)金屬環(huán)己烷溶液的體積計(jì)算,為1g/
L。
[0281] 更進(jìn)一步地,步驟(13)中的有機(jī)金屬為四甲基硅烷。[0282] 進(jìn)一步地,步驟(1)中的有機(jī)金屬?胺鹽化合物的制備包括以下步驟:[0283] S11)、將多胺化合物加入無(wú)水乙醚中配置成20wt%的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液;[0284] S12)、30℃下,將有機(jī)金屬置于步驟S11得到的多胺化合物無(wú)水乙醚溶液中,密封攪拌反應(yīng)25分鐘,于30℃真空干燥240分鐘,即得到有機(jī)金屬?胺鹽化合物,其中:有機(jī)金屬
的用量以多胺化合物無(wú)水乙醚溶液的體積計(jì),為2g/L。
[0285] 更進(jìn)一步地,步驟S11中的多胺化合物為2,2'?MDA。[0286] 更進(jìn)一步地,步驟S12中的有機(jī)金屬為四甲基硅烷。[0287] 進(jìn)一步地,步驟(2)包括以下步驟:[0288] (21)、將等質(zhì)量的步驟(1)所得有機(jī)金屬?氧化石墨烯、有機(jī)金屬?胺鹽化合物加入到有機(jī)溶劑中形成混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯的加入量以正己烷的用量計(jì),為
0.5g/L;
[0289] (22)、再向步驟(21)得到的混合液中加入催化劑,然后紫外光輻射,恒溫45℃反應(yīng)60分鐘,生成有機(jī)石墨烯胺鹽聚合物,其中:催化劑的用量為步驟(21)得到的混合液的重量
的2%;
[0290] 更進(jìn)一步地,步驟(21)中的有機(jī)溶劑為二硫化碳。[0291] 更進(jìn)一步地,催化劑為苯并呋喃。[0292] 進(jìn)一步地,步驟(3)中,超聲分離的頻率為75kHz,離心分離的轉(zhuǎn)速為6000r/min。[0293] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的溶劑為N?甲基?2?吡咯烷酮。[0294] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的塑化劑為脂肪酸甲酯。[0295] 進(jìn)一步地,致孔劑為十二烷基硫酸鈉。[0296] 進(jìn)一步地,步驟(4)中的成膜樹脂為聚烯烴類有樹脂。[0297] 進(jìn)一步地,步驟(5)包括以下步驟:[0298] (51)、在石英玻璃板上鋪設(shè)一無(wú)紡布襯底,利用平板刮膜機(jī)將步驟(4)所得的復(fù)合基膜鑄膜液于所述無(wú)紡布襯底上刮制,完成后置于空氣中陳化10分鐘得到半成品;
[0299] (52)、將步驟(51)得到的半成品置于恒溫烘箱中75℃烘烤10分鐘,完成后再將其放置體積比為20%乙醇水溶液中浸泡4分鐘,完成相轉(zhuǎn)化過程,即得到有機(jī)金屬架橋的氧化
石墨烯超濾膜。
[0300] 更進(jìn)一步地,步驟(6)中通過高壓噴涂的方式利用步驟(5)得到的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜制備有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜包括以下步驟:
[0301] S61)、將步驟(13)所得的有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于5wt%的N?甲基?N′?氨基哌嗪水溶液中攪拌均勻得到混合液,其中:有機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末的添加量以N?甲基?
N′?氨基哌嗪水溶液的體積計(jì),為2g/L;
[0302] S62)、在步驟(5)所得有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜的表面通過噴涂步驟S61得到的混合液,得到負(fù)載有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜,其中:噴涂電壓為35k;施加
2
接收距離35cm;噴涂厚度1.5nm;噴涂強(qiáng)度35s/m;
[0303] S63)、將步驟(13)得到的機(jī)金屬?氧化石墨烯粉末置于8wt%的乙基磺酸酰氯正己烷溶液中,然后再在35℃恒溫密封攪拌2小時(shí),得到混合液;
[0304] S64)、將步驟S62所得負(fù)載N?甲基?N′?氨基嗪哌的有機(jī)金屬架橋的氧化石墨烯超濾膜置于步驟S63所得混合液中,于35℃,輔助黑斑紫外光強(qiáng)度不低于每平方米3w下,恒溫
反應(yīng)60分鐘,反應(yīng)完成后取出后陰干35分鐘,再放置75℃烘箱中熱處理30分鐘,即制得有機(jī)
金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜。
[0305] 具體實(shí)施例20[0306] 與具體實(shí)施例17大致相同,區(qū)別僅僅在于:步驟(13)中的有機(jī)金屬為氯化甲基鋅。步驟S12中的有機(jī)金屬為氯化甲基鋅。步驟(21)中的有機(jī)溶劑為苯。
[0307] 具體實(shí)施例21?28[0308] 與具體實(shí)施例18大致相同,區(qū)別僅僅在于步驟S11中的多胺化合物不同:具體如下表所示:
[0309] 多胺化合物具體實(shí)施例21 己二胺
具體實(shí)施例22 哌嗪
具體實(shí)施例23 多苯基甲烷多胺
具體實(shí)施例24 單氰胺
具體實(shí)施例25 雙氰胺
具體實(shí)施例26 季胺鹽
具體實(shí)施例27 硫脲
具體實(shí)施例28 六次甲基四胺
[0310] 具體實(shí)施例29?32[0311] 與具體實(shí)施例19大致相同,區(qū)別僅僅在于致孔劑、步驟(4)中的塑化劑、步驟(4)中的成膜樹脂不同,具體如下表所示:
[0312][0313][0314] 上面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做了詳細(xì)說明。但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式,在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做
出各種變化。
聲明:
“有機(jī)金屬架橋氧化石墨烯強(qiáng)荷電復(fù)合超納濾膜的制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)