CN105664738A - 一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜 - Google Patents

一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜 Download PDF

Info

Publication number
CN105664738A
CN105664738A CN201610224640.XA CN201610224640A CN105664738A CN 105664738 A CN105664738 A CN 105664738A CN 201610224640 A CN201610224640 A CN 201610224640A CN 105664738 A CN105664738 A CN 105664738A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene oxide
film
porous support
membrane
composite membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610224640.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105664738B (zh
Inventor
张小亮
李创
王彩云
文久利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Normal University
Original Assignee
Jiangxi Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Normal University filed Critical Jiangxi Normal University
Priority to CN201610224640.XA priority Critical patent/CN105664738B/zh
Publication of CN105664738A publication Critical patent/CN105664738A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105664738B publication Critical patent/CN105664738B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/58—Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
    • B01D71/60—Polyamines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0079—Manufacture of membranes comprising organic and inorganic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/021—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/006—Radioactive compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯膜及其制备方法。该膜是通过硅烷偶联剂预修饰多孔载体，将聚多巴胺/氧化石墨烯复合物采用真空抽滤法制备出氧化石墨烯基复合膜。该方法的特点是利用聚多巴胺仿生自组装技术与氧化石墨烯片复合，精确调节膜层纳米通道的尺寸大小，从而提高膜对放射性核素离子的选择性(截留率)，实现放射性核素的浓缩与去除。本发明的制备过程简单、易操作，具有很好的重复性，显著提高了复合膜的水通量和离子截留率，长时间运转膜的分离性能稳定，在膜法放射性废水处理、重金属废水处理等领域具有广泛的应用前景。

Description

一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜
技术领域
本发明属于放射性废水处理技术领域，特别涉及一种聚多巴胺/氧化石墨烯基复合膜的制备及其在放射性废水中的应用。
背景技术
随着我国经济的快速发展和能源需求日益增大，核能在能源结构中比例不断增加。核能为人类所利用，在造福世界的同时也带来了许多日益严峻的问题：如核电站以及其他核设施的正常运转产生了大量的放射性废液、废气、固体废物。其中，放射性废水处理是我们面临的一个重要环境问题。
目前常用的放射性废水处理技术主要有：(1)蒸发浓缩法；(2)化学沉淀法；(3)离子交换法；(4)吸附法；(5)膜分离技术。前面四种传统处理方法，技术成熟、应用广泛，但在实际应用中也存在明显的不足：如蒸发浓缩法耗能较大、操作环境较恶劣、运行和维护成本较高；化学沉淀法处理后的废液和沉淀物需进行二次处理；离子交换法成本较高、吸附容量较低、产生的废树脂需得到妥善处理；吸附法因吸附材料价格、稳定性能等原因，应用潜力也受到一定限制。虽然有较高的去污因子，但有很低的浓缩倍数(一般5～10)，大大限制了工业化应用。与上述传统处理工艺相比，膜技术具有物料无相变、分离效率高、能耗低、设备简单、操作方便、易于管理和维护、适应性强等优点，在放射性废水处理具有广泛的应用前景。
放射性废水，尤其是高放射性的核生化沾染水的特性要求膜材料具有高性能的渗透性能(渗透通量和截留率)、良好的化学稳定性和物理稳定性，现有膜材料(有机膜、无机膜、有机-无机杂化膜等)的性能还难以满足其处理要求，尤其还需提高膜分离材料的渗透通量和截留率。
氧化石墨烯(grapheneoxide)是一种单原子层构成的二维网络结构的新型碳材料。其二维碳原子网络是由sp2和sp3杂化结构碳原子共同组成，与sp3杂化结构碳原子结合的含氧基团主要由三种官能团构成：位于氧化石墨烯面内的环氧基和羟基，以及处于氧化石墨烯片边界位置的羧基，含氧官能团使氧化石墨烯易于通过静电作用或氢键结合亲水类物质。氧化石墨烯所具有的独特结构和亲水性、在其表面形成若干不规则分布的褶皱(这种褶皱结构产生的孔道是氧化石墨烯膜分离孔道之一)等特性，使之在吸附与分离、功能新材料、生物医学等方面展示诱人的应用前景。
Nair等人(Science,335(2012)442-444；Science,343(2014)752-754)发现水环境中的氧化石墨烯薄膜在水合作用下会形成约0.9纳米宽的毛细通道，在纳米毛细通道中水分子自由快速地通过，但是可阻止水合半径大于0.45纳米的离子或分子通过。该筛选效应不仅对离子尺寸要求非常精准，而且要比经典的浓度扩散快上千倍。朱宏伟课题组(ACSNano,7(2013)428-437；J.Phys.Chem.C,118(2014)19396-19401；Sci.Rep.,4(2014)A6798)也发现，经过功能化修饰的氧化石墨烯膜对不同离子(如Na+/重金属离子分离等)具有选择性渗透分离的功能。此外，氧化石墨烯具有非凡的吸附能力，能够快速吸附在天然和人造的放射性核素上，并凝结成固体从而达到除去污染水体中的放射性物质目的，如锕系元素和镧系元素中的Th(IV)、U(VI)、Sr(II)、Eu(III)等(Phys.Chem.Chem.Phys.,15(2013)2321-2327)。我国科研人员利用密度泛函理论计算(DFT)发现氧化石墨烯基材料对放射性核素Pu(VI)、Pu(IV)、Np(V)、U(VI)等具有强烈的吸附作用，并且实验发现经过聚丙烯酰胺改性接枝的氧化石墨烯材料对核素U(VI)、Eu(III)、Co(II)等具有强烈的吸附作用(环境科学学报,35(2015)3411-3420；J.Phys.Chem.A,118(2014)2149-2158；J.Phys.Chem.A,118(2014)10273-10280；Phys.Chem.Chem.Phys.,17(2015)398-406)。尽管如此，目前文献仍未见以氧化石墨烯为膜分离材料来处理放射性废水的报道。
本发明提供了一种用于放射性废水处理的高性能氧化石墨烯基复合膜及其制备方法，采用聚多巴胺仿生自组装技术复合到氧化石墨烯片层之间以调节膜层中纳米通道的尺寸，精确调控膜层二维水通道的大小(小于0.45纳米)，从而提高膜对放射性核素离子的选择性，实现放射性核素的浓缩与去除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜及其制备方法，该方法能精确调控膜层纳米水通道的尺寸大小，从而提高膜对放射性核素离子的选择性(截留率)，为膜法安全高效地处理放射性废水应用提供新途径。
本发明提供了一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜，所述的复合膜为氧化石墨烯复合聚合多巴胺后在硅烷偶联剂预修饰的多孔载体上制备而成的复合膜；其膜层二维水通道小于0.45纳米。
本发明还提供该氧化石墨烯基复合膜的制备方法，其步骤为：
(1)将多孔载体于硅烷偶联剂乙醇溶液中浸泡，取出经热处理后得到硅烷偶联剂预修饰的多孔载体；
(2)将氧化石墨烯于水中搅拌分散，加入缓冲液调节pH，超声分散后加入盐酸多巴胺溶液，搅拌反应，离心，烘干，得到聚多巴胺/氧化石墨烯复合物；
(3)将上述聚多巴胺/氧化石墨烯复合物与水混合，超声后形成制膜溶液；
(4)将上述制膜溶液通过真空抽滤法或者真空浸涂法在预修饰的多孔载体表面上成膜，烘干后得到氧化石墨烯基复合膜。
上述的步骤可具体为：
(1)将多孔载体置于浓度为0.2mM的硅烷偶联剂乙醇溶液中于室温下浸泡2小时，然后取出多孔载体，在120～150℃条件下热处理0.5～2小时，得到硅烷偶联剂预修饰的多孔载体。
(2)将氧化石墨烯于水中搅拌分散后，加入三羟甲基氨基甲烷－盐酸溶液(Tris-HCl缓冲液)，调节pH值至8.5，超声分散0.5～2小时，最终形成0.1～3mg/mL的氧化石墨烯均匀分散液。在前述的分散液中加入一定量的盐酸多巴胺溶液，于20～80℃条件下搅拌反应1～6小时，多次离心后于40～60℃条件下烘干，得到聚多巴胺/氧化石墨烯复合物。
(3)将上述聚多巴胺/氧化石墨烯复合物与水混合，超声10～30分钟后配成一定浓度的制膜溶液。
(4)对于预修饰的片状多孔载体，将上述制膜溶液置于抽滤装置中，在多孔载体表面上采用真空抽滤法形成膜，然后将膜在50℃的烘箱中烘干，得到片状的氧化石墨烯基复合膜；对于预修饰的管状多孔载体，采用真空浸涂法在上述制膜溶液中进行涂膜10～20秒，浸涂后将膜在50℃的烘箱中烘干，重复浸涂和烘干处理步骤1～5次，得到管状的氧化石墨烯基复合膜。
所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
所述的多孔载体为阳极氧化铝(AAO)、Al2O3、SiO2、TiO2、莫来石、聚碳酸酯、聚醋酸纤维素、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种。优选的多孔载体的形状为片状或管状，多孔载体的平均孔径为20～1000nm。
所述的氧化石墨烯与多巴胺的质量比为1～10。
所述的制膜溶液浓度以氧化石墨烯的量计优选为0.01～1mg/mL。
所述的真空浸涂或真空抽滤的绝对压力优选为3～10KPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供了一种制备高性能的氧化石墨烯基复合膜及其制备方法，其主要特点是利用多巴胺仿生自组装技术与氧化石墨烯片聚合复合，发挥聚多巴胺吸附重金属离子和放射性核素离子以及氧化石墨烯高亲水性的优势，精确调节膜层纳米通道的尺寸大小，使其小于0.45纳米，从而提高膜对放射性核素离子的截留率，实现放射性核素的浓缩与去除。该方法的制备过程简单、易操作，具有很好的重复性，显著提高了放射性核素离子的截留率，长时间运转膜的分离性能稳定，将在膜法处理放射性废水、重金属废水等领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
为了进一步描述本发明，下面给出了几个具体实施案例，但专利权限并不局限于这些例子。
需说明的是，目前研究已表明放射性同位素与不具有放射性的稳定同位素元素间原子的外层电子数相同，只是原子中所含的中子数不同，而元素的物理化学性质都相同。因此，可以使用不具有放射性的稳定同位素离子来模拟具有放射性的同位素离子。从安全角度考虑，本发明提供的膜分离实验选用无放射性的废水模拟液进行研究。
实施例1
采用本发明的方法在片状的多孔阳极氧化铝载体(AAO，平均孔径20nm)上制备氧化石墨烯基复合膜。
(1)将载体置于浓度为0.2mM的γ-氨丙基三甲氧基硅烷/乙醇溶液中于室温下浸泡2小时，然后取出多孔载体，在120℃条件下热处理1小时，备用。
(2)氧化石墨烯于水中搅拌分散后，加入10mMTris-HCl缓冲液，调节pH值至8.5，超声分散1小时，最终形成0.5mg/mL的氧化石墨烯均匀分散液。在前述的分散液中加入盐酸多巴胺溶液(氧化石墨烯/多巴胺＝3，质量比)，于50℃条件下搅拌反应3小时，多次离心后于50℃条件下烘干，得到聚多巴胺/氧化石墨烯复合物。
(3)将上述聚多巴胺/氧化石墨烯复合物与水混合，超声15分钟后配成0.1mg/mL的制膜溶液。
(4)将10mL上述制膜溶液置于抽滤装置中，在预修饰的AAO载体上采用真空抽滤法制备复合膜，真空抽滤的绝对压力为3KPa，然后将膜在50℃的烘箱中烘干，得到氧化石墨烯基复合膜。
XRD等表征手段测定该氧化石墨烯复合膜的膜层纳米通道尺寸约为0.42nm，该尺寸可提高复合膜对放射性核素离子的截留分离。对该膜进行模拟放射性废水分离测试，结果表明：对于含有Th4+离子浓度为0.1mg/L的废水溶液，该膜的渗透通量为5.0L/m2h(标准压力下，下同)，Th4+离子截留率为99.92％，连续测试7天，膜的渗透性能基本稳定。
重复上述步骤制备10片氧化石墨烯基复合膜，测试其分离性能，膜的渗透通量为5.1±0.1L/m2h，Th4+离子截留率为99.91±0.02％，膜的重复性优异。
实施例2
采用本发明的方法在管状的多孔氧化铝载体(Al2O3，平均孔径1000nm)上制备氧化石墨烯基复合膜。
(1)将载体置于浓度为0.2mM的γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷/乙醇溶液中于室温下浸泡2小时，然后取出多孔载体，在150℃条件下热处理0.5小时，备用。
(2)氧化石墨烯于水中搅拌分散后，加入10mMTris-HCl缓冲液，调节pH值至8.5，超声分散0.5小时，最终形成0.1mg/mL的氧化石墨烯均匀分散液。在前述的分散液中加入盐酸多巴胺溶液(氧化石墨烯/多巴胺＝5，质量比)，于80℃条件下搅拌反应2小时，多次离心后于40℃条件下烘干，得到聚多巴胺/氧化石墨烯复合物。
(3)将上述聚多巴胺/氧化石墨烯复合物与水混合，超声30分钟后配成0.01mg/mL的制膜溶液。
(4)将预修饰的管状载体浸入100mL上述制膜溶液中，采用真空浸涂法进行涂膜15秒，真空抽滤的绝对压力为10KPa，浸涂后将膜在50℃的烘箱中烘干，重复浸涂和烘干处理步骤3次，得到管状的氧化石墨烯基复合膜。
测试所制备复合膜的分离性能，结果表明：对于含有Th4+离子浓度为0.1mg/L的废水溶液，该膜的渗透通量为9.5L/m2h，Th4+离子截留率为99.89％。
实施例3
采用本发明的方法在片状的多孔聚碳酸酯载体(平均孔径200nm)上制备氧化石墨烯基复合膜。按实施例1所述，其制备过程基本相同，仅氧化石墨烯/多巴胺的质量比调整为1。XRD等表征手段测定该氧化石墨烯复合膜的膜层纳米通道尺寸大小约为0.40nm。测试所制备复合膜的分离性能，结果表明：对于含有放射性核素离子浓度为0.1mg/L的废水溶液，该膜的渗透通量为5.8L/m2h，其中Cs+离子截留率为78.12％，Sr2+离子截留率为85.35％，Eu3+离子截留率为99.92％，Th4+离子截留率为99.95％。
对比例4
按实施例3所述，制备过程中不加入Tris-HCl缓冲液和盐酸多巴胺溶液，可制备出纯的氧化石墨烯膜进行对比。通过XRD等表征测定该膜的膜层通道尺寸大小约为0.45nm，对于含有Th4+离子浓度为0.1mg/L的废水溶液，该膜的渗透通量为5.6L/m2h，Th4+离子截留率为70.32％。
实施例5
采用本发明的方法在片状的多孔聚丙烯载体(平均孔径220nm)上制备氧化石墨烯基复合膜。
(1)将载体置于浓度为0.2mM的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷/乙醇溶液中于室温下浸泡2小时，然后取出多孔载体，在120℃条件下热处理2小时，备用。
(2)氧化石墨烯于水中搅拌分散后，加入10mMTris-HCl缓冲液，调节pH值至8.5，超声分散2小时，最终形成3mg/mL的氧化石墨烯均匀分散液。在前述的分散液中加入盐酸多巴胺溶液(氧化石墨烯/多巴胺＝10，质量比)，于80℃条件下搅拌反应1小时，多次离心后于50℃条件下烘干，得到聚多巴胺/氧化石墨烯复合物。
(3)将上述聚多巴胺/氧化石墨烯复合物与水混合，超声30分钟后配成1mg/mL的制膜溶液。
(4)将1mL上述制膜溶液置于抽滤装置中，在预修饰的载体上采用真空抽滤法制备复合膜，真空抽滤的绝对压力为3KPa，然后将膜在50℃的烘箱中烘干，得到氧化石墨烯基复合膜。
测试所制备复合膜的分离性能，结果表明：对于含有放射性核素离子浓度为0.1mg/L的废水溶液，该膜的渗透通量达到16.8L/m2h，其中Cs+离子截留率为70.50％，Sr2+离子截留率为79.80％，Eu3+离子截留率为98.80％，Th4+离子截留率为99.00％；连续测试7天，膜的渗透性能基本稳定。
对比例6
按实施例3所述，在片状的多孔聚碳酸酯载体(平均孔径200nm)上制备氧化石墨烯基复合膜，用于分离浓度为0.2mg/L的含有放射性核素离子和重金属离子的废水溶液。测试结果表明：该膜的渗透通量为5.6L/m2h，其中Fe2+、Co2+、Cu2+、Cr6+等重金属离子的截留率均大于98.00％；Cs+离子截留率为79.25％，Sr2+离子截留率为83.10％，Eu3+离子截留率为99.88％，Th4+离子截留率为99.90％。

Claims (9)

1.一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜，其特征在于，所述的复合膜为氧化石墨烯复合聚合多巴胺后在硅烷偶联剂预修饰的多孔载体上制备而成。
2.一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜的制备方法，其步骤为：
(1)将多孔载体于硅烷偶联剂乙醇溶液中浸泡，取出经热处理后得到硅烷偶联剂预修饰的多孔载体；
(2)将氧化石墨烯于水中搅拌分散，加入缓冲液调节pH，超声分散后加入盐酸多巴胺溶液，搅拌反应，离心，烘干，得到聚多巴胺/氧化石墨烯复合物；
(3)将上述聚多巴胺/氧化石墨烯复合物与水混合，超声后形成制膜溶液；
(4)将上述制膜溶液通过真空抽滤法或者真空浸涂法在预修饰的多孔载体表面上成膜，烘干后得到氧化石墨烯基复合膜。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其步骤为：
(1)将多孔载体置于浓度为0.2mM的硅烷偶联剂乙醇溶液中于室温下浸泡2小时，然后取出多孔载体，在120～150℃条件下热处理0.5～2小时，得到硅烷偶联剂预修饰的多孔载体。
(2)将氧化石墨烯于水中搅拌分散后，加入三羟甲基氨基甲烷－盐酸溶液(Tris-HCl缓冲液)，调节pH值至8.5，超声分散0.5～2小时，最终形成0.1～3mg/mL的氧化石墨烯均匀分散液。在前述的分散液中加入盐酸多巴胺溶液，于20～80℃条件下搅拌反应1～6小时，多次离心后于40～60℃条件下烘干，得到聚多巴胺/氧化石墨烯复合物。
(3)将上述聚多巴胺/氧化石墨烯复合物与水混合，超声10～30分钟后配成一定浓度的制膜溶液。
(4)对于预修饰的片状多孔载体，将上述制膜溶液置于抽滤装置中，在多孔载体表面上采用真空抽滤法形成膜，然后将膜在50℃的烘箱中烘干，得到片状复合膜；对于预修饰的管状多孔载体，采用真空浸涂法在上述制膜溶液中进行涂膜10～20秒，浸涂后将膜在50℃的烘箱中烘干，重复浸涂和烘干处理步骤1～5次，得到管状复合膜。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的多孔载体为阳极氧化铝(AAO)、Al2O3、SiO2、TiO2、莫来石、聚碳酸酯、聚醋酸纤维素、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种。
6.根据权利要求2或5所述的方法，多孔载体的形状可以为片状或管状，多孔载体的平均孔径为20～1000nm。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯与多巴胺的质量比为1～10。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的制膜溶液浓度以氧化石墨烯的量计为0.01～1mg/mL。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的真空抽滤法或真空浸涂法的绝对压力为3～10KPa。
CN201610224640.XA 2016-04-11 2016-04-11 一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜 Expired - Fee Related CN105664738B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610224640.XA CN105664738B (zh) 2016-04-11 2016-04-11 一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610224640.XA CN105664738B (zh) 2016-04-11 2016-04-11 一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105664738A true CN105664738A (zh) 2016-06-15
CN105664738B CN105664738B (zh) 2018-08-07

Family

ID=56310253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610224640.XA Expired - Fee Related CN105664738B (zh) 2016-04-11 2016-04-11 一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105664738B (zh)

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106422816A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 华中科技大学 石墨烯泡沫‑聚多巴胺复合膜的制备及其产物与应用
CN106432783A (zh) * 2016-09-20 2017-02-22 东华大学 一种纤维素/有机硅/多巴胺阻燃隔热气凝胶及其制备方法
CN106581688A (zh) * 2016-11-08 2017-04-26 国家纳米科学中心 一种基于石墨烯的药物载体及其制备方法
CN107261857A (zh) * 2017-05-10 2017-10-20 四川大学 用于一价与多价金属离子分离的改性石墨烯膜及其制备方法
CN107376657A (zh) * 2017-08-07 2017-11-24 江苏大学 亲水‑水下超疏油的氧化石墨烯基滤膜、制备方法及应用
CN107401046A (zh) * 2017-08-07 2017-11-28 中国科学技术大学 一种新型聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维及其制备方法
CN108187509A (zh) * 2018-01-25 2018-06-22 天津大学 一种亚铁氰化钴pvdf中空纤维膜、制备方法及其用途
CN108499375A (zh) * 2018-01-25 2018-09-07 天津大学 一种大通量亚铁氰化钴pvdf平板复合膜的制备方法
CN108854162A (zh) * 2018-07-13 2018-11-23 北京欧美中科学技术研究院 一种用于水处理的石墨烯复合材料的制备方法
CN109260962A (zh) * 2018-11-20 2019-01-25 南京大学 一种络合体系中重金属高效快速捕集的复合膜及其应用的方法
CN109364770A (zh) * 2018-11-28 2019-02-22 江苏大学 一种钆离子印迹纳米碳材料复合膜的制备方法及其应用
CN109758926A (zh) * 2018-10-31 2019-05-17 浙江工业大学 一种功能化石墨烯基纳滤膜及其制备方法与应用
CN109966931A (zh) * 2019-04-07 2019-07-05 北京化工大学 一种氧化石墨烯/凹凸棒土/聚乙烯醇陶瓷基体复合膜的制备方法
CN110038436A (zh) * 2019-04-04 2019-07-23 三达膜科技（厦门）有限公司 一种二氧化钛氧化石墨烯聚乙二醇复合陶瓷纳滤膜的制备方法
CN110090563A (zh) * 2019-04-12 2019-08-06 华南理工大学 一种自清洁的go修饰cnc的纳米杂化膜及其制备方法与应用
CN110540191A (zh) * 2018-05-29 2019-12-06 厦门稀土材料研究所 一种多胺功能化的三维石墨烯基气凝胶及其制备方法和用途
CN111318171A (zh) * 2018-12-17 2020-06-23 中国石油化工股份有限公司 一种三维多孔石墨烯过滤膜的加工涂装工艺
CN111318172A (zh) * 2018-12-17 2020-06-23 中国石油化工股份有限公司 一种高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法
CN111604036A (zh) * 2019-02-26 2020-09-01 南京理工大学 聚多巴胺/氧化石墨烯蓬松态纳米纤维吸附剂的制备方法
CN112755790A (zh) * 2021-01-15 2021-05-07 无锡东恒新能源科技有限公司 一种氧化石墨烯基超滤膜的制备方法
CN112827373A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 南京工业大学 一种可调控层间距的氧化石墨烯复合膜的制备方法
CN113390816A (zh) * 2021-06-16 2021-09-14 西北大学 聚多巴胺-氧化石墨烯涂覆光纤光栅重金属离子检测方法
CN113658736A (zh) * 2021-08-24 2021-11-16 浙江省辐射环境监测站 一种利用碳基纳滤膜去除溶液中放射性核素的方法
CN113797772A (zh) * 2020-06-12 2021-12-17 三达膜科技（厦门）有限公司 一种氧化石墨烯改性聚多巴胺复合纳滤膜及其制备方法
CN114107667A (zh) * 2021-11-08 2022-03-01 清华大学 基于氧化、筛分、萃取相耦合的镧锕系组分离体系及方法
CN114225716A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 河北工业大学 一种氧化石墨烯改性复合纳滤膜及其制备方法与应用
CN114471185A (zh) * 2020-10-27 2022-05-13 山东海科创新研究院有限公司 一种表面改性pvdf抗污亲水膜及其一步法制备工艺、应用
CN115746800A (zh) * 2022-11-14 2023-03-07 北京科技大学 石墨烯/聚多巴胺修饰介孔二氧化硅纳米片复合高导热膜及其制备方法
WO2023185303A1 (zh) * 2022-03-28 2023-10-05 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种纳滤复合膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105251373A (zh) * 2015-09-16 2016-01-20 清华大学 一种还原氧化石墨烯乳液分离薄膜及其制备方法与应用
US20160059189A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 University Of South Carolina Ion removal from water by ultra-thin graphene-based membranes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160059189A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 University Of South Carolina Ion removal from water by ultra-thin graphene-based membranes
CN105251373A (zh) * 2015-09-16 2016-01-20 清华大学 一种还原氧化石墨烯乳液分离薄膜及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NA LIU ET AL.: "Ultralight free-standing reduced graphene oxide membranes for oil-in-water emulsion separation", 《J. MATER. CHEM. A》 *
YAKUN HE ET AL.: "Polydopamine-modified graphene oxide nanocomposite membrane for proton exchange membrane fuel cell under anhydrous conditions", 《J. MATER. CHEM. A》 *
南倩等: "聚多巴胺接枝氧化石墨烯制备纳米通道及分离精度可调控的分离膜", 《2015年中国化工学会年会论文集》 *
方祥洪等: "膜技术在放射性废水处理中的应用研究", 《广州化工》 *

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106432783A (zh) * 2016-09-20 2017-02-22 东华大学 一种纤维素/有机硅/多巴胺阻燃隔热气凝胶及其制备方法
CN106432783B (zh) * 2016-09-20 2019-01-11 东华大学 一种纤维素/有机硅/多巴胺阻燃隔热气凝胶及其制备方法
CN106422816B (zh) * 2016-09-22 2018-11-27 华中科技大学 石墨烯泡沫-聚多巴胺复合膜的制备及其产物与应用
CN106422816A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 华中科技大学 石墨烯泡沫‑聚多巴胺复合膜的制备及其产物与应用
CN106581688A (zh) * 2016-11-08 2017-04-26 国家纳米科学中心 一种基于石墨烯的药物载体及其制备方法
CN107261857A (zh) * 2017-05-10 2017-10-20 四川大学 用于一价与多价金属离子分离的改性石墨烯膜及其制备方法
CN107401046A (zh) * 2017-08-07 2017-11-28 中国科学技术大学 一种新型聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维及其制备方法
CN107376657A (zh) * 2017-08-07 2017-11-24 江苏大学 亲水‑水下超疏油的氧化石墨烯基滤膜、制备方法及应用
CN108187509A (zh) * 2018-01-25 2018-06-22 天津大学 一种亚铁氰化钴pvdf中空纤维膜、制备方法及其用途
CN108499375A (zh) * 2018-01-25 2018-09-07 天津大学 一种大通量亚铁氰化钴pvdf平板复合膜的制备方法
CN108499375B (zh) * 2018-01-25 2020-07-21 天津大学 一种大通量亚铁氰化钴pvdf平板复合膜的制备方法
CN108187509B (zh) * 2018-01-25 2020-09-11 天津大学 一种亚铁氰化钴pvdf中空纤维膜、制备方法及其用途
CN110540191A (zh) * 2018-05-29 2019-12-06 厦门稀土材料研究所 一种多胺功能化的三维石墨烯基气凝胶及其制备方法和用途
CN108854162A (zh) * 2018-07-13 2018-11-23 北京欧美中科学技术研究院 一种用于水处理的石墨烯复合材料的制备方法
CN109758926B (zh) * 2018-10-31 2022-02-11 浙江工业大学 一种功能化石墨烯基纳滤膜及其制备方法与应用
CN109758926A (zh) * 2018-10-31 2019-05-17 浙江工业大学 一种功能化石墨烯基纳滤膜及其制备方法与应用
CN109260962A (zh) * 2018-11-20 2019-01-25 南京大学 一种络合体系中重金属高效快速捕集的复合膜及其应用的方法
CN109364770B (zh) * 2018-11-28 2021-02-12 江苏大学 一种钆离子印迹纳米碳材料复合膜的制备方法及其应用
CN109364770A (zh) * 2018-11-28 2019-02-22 江苏大学 一种钆离子印迹纳米碳材料复合膜的制备方法及其应用
CN111318171A (zh) * 2018-12-17 2020-06-23 中国石油化工股份有限公司 一种三维多孔石墨烯过滤膜的加工涂装工艺
CN111318172A (zh) * 2018-12-17 2020-06-23 中国石油化工股份有限公司 一种高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法
CN111318171B (zh) * 2018-12-17 2022-06-24 中国石油化工股份有限公司 一种三维多孔石墨烯过滤膜的加工涂装工艺
CN111318172B (zh) * 2018-12-17 2022-01-25 中国石油化工股份有限公司 一种高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法
CN111604036A (zh) * 2019-02-26 2020-09-01 南京理工大学 聚多巴胺/氧化石墨烯蓬松态纳米纤维吸附剂的制备方法
CN110038436A (zh) * 2019-04-04 2019-07-23 三达膜科技（厦门）有限公司 一种二氧化钛氧化石墨烯聚乙二醇复合陶瓷纳滤膜的制备方法
CN109966931A (zh) * 2019-04-07 2019-07-05 北京化工大学 一种氧化石墨烯/凹凸棒土/聚乙烯醇陶瓷基体复合膜的制备方法
CN110090563A (zh) * 2019-04-12 2019-08-06 华南理工大学 一种自清洁的go修饰cnc的纳米杂化膜及其制备方法与应用
CN113797772A (zh) * 2020-06-12 2021-12-17 三达膜科技（厦门）有限公司 一种氧化石墨烯改性聚多巴胺复合纳滤膜及其制备方法
CN114471185A (zh) * 2020-10-27 2022-05-13 山东海科创新研究院有限公司 一种表面改性pvdf抗污亲水膜及其一步法制备工艺、应用
CN112827373A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 南京工业大学 一种可调控层间距的氧化石墨烯复合膜的制备方法
CN112755790A (zh) * 2021-01-15 2021-05-07 无锡东恒新能源科技有限公司 一种氧化石墨烯基超滤膜的制备方法
CN113390816A (zh) * 2021-06-16 2021-09-14 西北大学 聚多巴胺-氧化石墨烯涂覆光纤光栅重金属离子检测方法
CN113658736A (zh) * 2021-08-24 2021-11-16 浙江省辐射环境监测站 一种利用碳基纳滤膜去除溶液中放射性核素的方法
CN114107667A (zh) * 2021-11-08 2022-03-01 清华大学 基于氧化、筛分、萃取相耦合的镧锕系组分离体系及方法
CN114107667B (zh) * 2021-11-08 2022-09-02 清华大学 基于氧化、筛分、萃取相耦合的镧锕系组分离体系及方法
CN114225716A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 河北工业大学 一种氧化石墨烯改性复合纳滤膜及其制备方法与应用
WO2023185303A1 (zh) * 2022-03-28 2023-10-05 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种纳滤复合膜及其制备方法
CN115746800A (zh) * 2022-11-14 2023-03-07 北京科技大学 石墨烯/聚多巴胺修饰介孔二氧化硅纳米片复合高导热膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105664738B (zh) 2018-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105664738A (zh) 一种用于放射性废水处理的氧化石墨烯基复合膜
Li et al. Changing conventional blending photocatalytic membranes (BPMs): Focus on improving photocatalytic performance of Fe3O4/g-C3N4/PVDF membranes through magnetically induced freezing casting method
Wen et al. Multifunctional flexible free-standing titanate nanobelt membranes as efficient sorbents for the removal of radioactive 90Sr2+ and 137Cs+ ions and oils
Yu et al. Polyphenylene sulfide ultrafine fibrous membrane modified by nanoscale ZIF-8 for highly effective adsorption, interception, and recycling of iodine vapor
Cui et al. Membrane solid phase microextraction with alumina hollow fiber on line coupled with ICP-OES for the determination of trace copper, manganese and nickel in environmental water samples
Xu et al. Molecularly imprinted TiO 2 hybridized magnetic Fe 3 O 4 nanoparticles for selective photocatalytic degradation and removal of estrone
Hu et al. Selective separation and preconcentration of Th (iv) using organo-functionalized, hierarchically porous silica monoliths
CN111766285B (zh) Pdda修饰的介孔氧化硅/阳极氧化铝膜、超组装制备方法及应用
CN101733065A (zh) 可磁分离的核壳结构介孔重金属离子吸附剂及其制备方法
CN105692758A (zh) 聚单宁酸包覆的Fe3O4磁性吸附剂去除Hg2+和Pb2+
Zhang et al. New insights into the uranium adsorption behavior of mesoporous SBA-15 silicas decorated with alkylphosphine oxide ligands
CN108339529B (zh) 一种用于选择性分离钯离子的离子印迹复合膜的制备方法及应用
Abkenar et al. Fast removal of methylene blue from aqueous solution using magnetic-modified Fe 3 O 4 nanoparticles
Wang et al. Three-dimensional graphene aerogel–mesoporous carbon composites as novel coatings for solid-phase microextraction for the efficient enrichment of brominated flame retardants
Li et al. Facile way in fabricating a cotton fabric membrane for switchable oil/water separation and water purification
Wang et al. Layer‐by‐layer dendritic growth of hyperbranched thin films for surface Sol–Gel syntheses of conformal, functional, nanocrystalline oxide coatings on complex 3D (Bio) silica templates
CN110420567A (zh) 一种石墨烯疏水膜的制备方法及膜蒸馏的应用方法
CN109364774B (zh) 一种离子型聚合物和氧化石墨烯纳米复合膜及其制备方法和应用
Zhao et al. Cauliflower-like Ni/NiO and NiO architectures transformed from nickel alkoxide and their excellent removal of Congo red and Cr (VI) ions from water
KR20120052178A (ko) 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터 및 이의 제조방법
CN106057264A (zh) 一种高效环保的放射性废水处理方法
Xu et al. Dual‐template crown ether‐functionalized hierarchical porous silica: Preparation and application for adsorption of energy metal lithium
Dong et al. Selective removal of tungstate anions from aqueous solutions by surface anion‐imprinted ceramic membranes
Han et al. A novel covalent organic framework with abundant NOO and NNO sites for detection and removal of Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, and Hg2+
Wu et al. Constructing carbon-coated Fe 3 O 4 hierarchical microstructures with a porous structure and their excellent Cr (VI) ion removal properties

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180807

Termination date: 20200411

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee