CN110639366B - 一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法 - Google Patents

一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110639366B
CN110639366B CN201911029909.9A CN201911029909A CN110639366B CN 110639366 B CN110639366 B CN 110639366B CN 201911029909 A CN201911029909 A CN 201911029909A CN 110639366 B CN110639366 B CN 110639366B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cage
membrane
ldh
preparing
water
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.)
Active
Application number
CN201911029909.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110639366A (zh
Inventor
王乃鑫
李倩
韩旺
安全福
纪树兰
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.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
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 Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN201911029909.9A priority Critical patent/CN110639366B/zh
Publication of CN110639366A publication Critical patent/CN110639366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110639366B publication Critical patent/CN110639366B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/027—Nanofiltration
    • 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
    • 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
    • B01D71/022—Metals
    • 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
    • B01D71/40—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
    • B01D71/42—Polymers of nitriles, e.g. polyacrylonitrile
    • 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
    • C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
    • 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
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

一种制备Fe‑cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，属于纳滤膜分离领域。其步骤包括：对多孔基膜进行预处理，使其荷负电，去除表面杂质，并对其进行水解；将金属盐、尿素溶解于乙二醇中，搅拌均匀后将其置于高压反应釜中反应，以此制备LDH纳米片；采用金属‑有机自组装法制备Fe‑cage；通过Fe‑cage调节LDH纳米片之间形成的纳米通道的结构和化学性质，采用真空辅助法在多孔基膜上沉积LDH/Fe‑cage，形成薄膜分离层；本发明有效提高纳滤膜的分离性及稳定性。该方法制备简单，成膜快，还可用于制备具有不同嵌入分子的LDH膜以用于其它应用。

Description

一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法
技术领域
本发明涉及一种动态自组装Fe-cage插层层状双金属氢氧化物复合纳滤膜的制备方法及应用，属于膜分离技术领域。
背景技术
水污染和水短缺是人类面临的主要问题。水体中的污染物会降低水质并危害生态环境，应当从水中清除包括小分子有机化合物和天然有机物(NOM)在内的污染物。纳滤(NF)因其操作简便，节能，环保等优点而被公认为是有前途的净水技术。影响NF分离技术发展的主要因素是NF膜的分离性能和稳定性，这取决于膜材料和结构的特性。
近年来，二维材料已被广泛用于制备分离膜，其可形成具有选择性的超薄分离层。常见的二维材料包括氧化石墨烯、六方氮化硼，过渡金属二硫化物、氮化碳、金属有机骨架等。其中，层状双金属氢氧化物(LDH)，又称水滑石，是一种阴离子型黏土材料，具有二维层状结构，主体由金属氢氧化物组成，层间为插层阴离子，具有碱性、亲水性、阴离子可交换性、层间距可调控、吸附性能、催化性能等特点。然而，LDH材料本身的特性极大地影响原位插层。因此，有必要寻找一种更方便可行的方法来制备具有不同层间阴离子的LDH膜。基于此，本发明将插入铁笼(Fe-cage)的LDH组装在水解的多孔基膜表面，用Fe-cage修饰了LDH的层间结构和化学性质。Fe-cage是一种由金属离子和有机配体组成的新型多孔材料，具有一定空腔体积，高孔隙率，良好的稳定性，高对称性和丰富的官能团。铁笼的内腔直径约为
Figure BDA0002248783410000011
可以提供更多的通道来快速运输水分子。该方法制备简单，成膜快，还可用于制备具有不同嵌入分子的LDH膜以用于其它应用。
发明内容
本发明的目的是制备一种可以稳定运行用于水净化的LDH/Fe-cage复合膜。通过将不同浓度的Fe-cage加入到不同浓度的LDH分散液中形成铸膜液，通过真空辅助的方法将Fe-cage插层的LDH沉积在水解的PAN表面形成LDH/Fe-cage复合纳滤膜。该方法制备的复合膜对染料及天然有机物有很好的分离性和稳定性。
该方法包括以下步骤：
A:LDH的剥离
(1)将形成LDH的金属离子盐、尿素与乙二醇混合搅拌均匀，得到前驱体溶液；
(2)将步骤(1)配制好的前驱体溶液倒入反应釜中，在80℃～140℃下进行反应，反应压力为反应釜自身产生的压力；
(3)反应一段时间后将其取出在室温下冷却，将反应釜中溶液用乙醇反复清洗离心后分散于水中，得到纳米片LDH分散液；
B:Fe-cage的制备
(1)对反应中所需要的水进行脱气处理，制备脱气水；
(2)将4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物、吡啶-2-甲醛、四甲基氢氧化铵、硫酸亚铁七水合物和脱气水加入到三口反应瓶中；
(3)通入一段时间氮气将三口反应瓶中的空气排尽，使整个反应在氮气的条件下进行；
(4)将反应瓶在一定温度下反应一段时间，反应过程中保持搅拌；
(5)向步骤(4)反应好的溶液中缓慢加入丙酮进行沉淀并离心；
(6)将所得到的沉淀在真空干燥箱中烘干；
C:LDH/Fe-cage复合膜的制备
(1)对PAN基膜进行预处理，除去表面有机物，无机物及微生物，除去基膜中的气泡；
(2)将步骤(1)中处理后的基膜进行水解；
(3)配制步骤A得到的LDH分散液，将步骤B得到的Fe-cage加入到LDH分散液中配制铸膜液，超声至均匀；
(4)取一定量铸膜液倒入溶剂过滤器的溶剂杯中，并在真空辅助的条件下沉积成膜；
(5)将(4)中制备的LDH/Fe-cage复合膜干燥如在40℃下干燥24h。
其中步骤A中合成LDH的金属离子的2价和3价金属离子选自Mg2+、Al3+、Co2+、Ni2+、Fe3+等；LDH的金属离子盐、尿素与乙二醇的用量关系可以根据现有技术进行选择。
步骤B中4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物、吡啶-2-甲醛以及四甲基氢氧化铵的摩尔比优选为1:2:2，对硫酸亚铁没有特殊限制，一般每1.0g4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物对应0.3-0.5g硫酸亚铁七水合物，(4)的反应温度为40-80℃，反应时间为5-30h。
步骤C中的(1)和(2)：首先将基膜浸入含有30wt％的乙醇-水溶液中2h，去离子水进行冲洗；之后用抽滤杯抽滤4h；配制2mol/L氢氧化钠溶液，将处理后的膜放入65℃水浴锅中水解5min-30min；最后将水解后的膜用去离子水冲洗至中性，备用；
基膜为多孔基膜，为超滤膜或微滤膜，所述的膜材料为PAN,PA,PSF或PES，膜孔径为50nm到1μm之间。
(3)LDH分散液浓度为0.05g/L-0.2g/L，Fe-cage浓度为0.05g/L-0.2g/L，按照不同配比形成铸膜液。
LDH/Fe-cage复合膜应用，用于水净化。可作为滤膜。
本发明的技术原理：
本发明通过将内部疏水外部亲水的Fe-cage插入LDH层间，使水分子在传输过程中被外部亲水的磺酸基团快速吸引，内部疏水的纳米空腔导致水分子异常蒸发降低其传质阻力，从而提高LDH/Fe-cage复合膜的通量。此外，剥离后的LDH纳米片呈正电，Fe-cage呈负电，水解后的PAN基膜呈负电，基底与膜及膜内通过静电相互作用结合，进一步提高膜的长期稳定性。
附图说明
图1为剥离后LDH纳米片的透射电镜表征；右下角的为透明澄清的溶液。
图2为实施例1的膜表面断面扫描电镜图，为两种不同比例。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限于以下实施例实施例1
(1)将0.931g硝酸钴、0.6g硝酸铝、0.672g尿素、320ml乙二醇放入烧杯中，溶解搅拌2h形成均匀的溶液。将溶液置于反应釜中，在100℃下反应24h。取出在室温下冷却后在6000r/s下离心15min，然后用乙醇洗涤离心4次后，将所得到的胶体溶解于水中，形成稳定存在的LDH纳米片。
(2)将1.0g 4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物，0.435g吡啶-2-甲醛，0.737g四甲基氢氧化铵，0.376g硫酸亚铁七水合物和25ml脱气水加入到100ml圆底烧瓶中。通入氮气将圆底烧瓶中的空气排尽，放入磁力搅拌的水浴锅中，在50℃下反应20h，形成了暗紫色溶液。向上述溶液中以1:10的比例缓慢加入丙酮，形成暗紫色固体沉淀。在12000r/s下离心10min，用去离子水洗涤，再用丙酮沉淀，循环操作三次，将得到的固体经30℃真空干燥箱烘干，研磨。
(3)配制0.05g/L LDH分散液，超声使其均匀分散。称取0.05g Fe-cage粒子将其分散在配制好的LDH分散液中，超声至其混合均匀，形成铸膜液。取100ml铸膜液倒入溶剂过滤器的溶剂杯中，在真空辅助的方法下沉积成LDH/Fe-cage复合膜，将所得到的复合膜在40℃的干燥箱中干燥24h。
将上述制备的LDH/Fe-cage复合膜进行纳滤性能测试，其内容如下：
将制成的LDH/Fe-cage复合膜用于水中染料刚果红的脱除，原料液为0.1g/L的染料溶液，操作压力为0.1MPa。对刚果红的截留率为99％，其通量为67kg/(m2·h·MPa)。
实施例2
(1)将0.931g硝酸钴、0.6g硝酸铝、0.672g尿素、320ml乙二醇放入烧杯中，溶解搅拌2h形成均匀的溶液。将溶液置于反应釜中，在100℃下反应24h。取出在室温下冷却后在6000r/s下离心15min，然后用乙醇洗涤离心4次后，将所得到的胶体溶解于水中，形成稳定存在的LDH纳米片。
(2)将1.0g 4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物，0.435g吡啶-2-甲醛，0.737g四甲基氢氧化铵，0.376g硫酸亚铁七水合物和25ml脱气水加入到100ml圆底烧瓶中。通入氮气将圆底烧瓶中的空气排尽，放入磁力搅拌的水浴锅中，在50℃下反应20h，形成了暗紫色溶液。向上述溶液中以1:10的比例缓慢加入丙酮，形成暗紫色固体沉淀。在12000r/s下离心10min，用去离子水洗涤，再用丙酮沉淀，循环操作三次，将得到的固体经30℃真空干燥箱烘干，研磨。
(3)配制0.2g/L LDH分散液，超声使其均匀分散。称取0.2g Fe-cage粒子将其分散在配制好的LDH分散液中，超声至其混合均匀，形成铸膜液。取100ml铸膜液倒入溶剂过滤器的溶剂杯中，在真空辅助的方法下沉积成LDH/Fe-cage复合膜，将所得到的复合膜在40℃的干燥箱中干燥24h。
将上述制备的LDH/Fe-cage复合膜进行纳滤性能测试，其内容如下：
将制成的LDH/Fe-cage复合膜用于水中染料刚果红的脱除，原料液为0.1g/L的染料溶液，操作压力为0.1MPa。对刚果红的截留率为67％，其通量为134kg/(m2·h·MPa)。
实施例3
(1)将0.931g硝酸钴、0.6g硝酸铝、0.672g尿素、320ml乙二醇放入烧杯中，溶解搅拌2h形成均匀的溶液。将溶液置于反应釜中，在100℃下反应24h。取出在室温下冷却后在6000r/s下离心15min，然后用乙醇洗涤离心4次后，将所得到的胶体溶解于水中，形成稳定存在的LDH纳米片。
(2)将1.0g 4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物，0.435g吡啶-2-甲醛，0.737g四甲基氢氧化铵，0.376g硫酸亚铁七水合物和25ml脱气水加入到100ml圆底烧瓶中。通入氮气将圆底烧瓶中的空气排尽，放入磁力搅拌的水浴锅中，在50℃下反应20h，形成了暗紫色溶液。向上述溶液中以1:10的比例缓慢加入丙酮，形成暗紫色固体沉淀。在12000r/s下离心10min，用去离子水洗涤，再用丙酮沉淀，循环操作三次，将得到的固体经30℃真空干燥箱烘干，研磨。
(3)配制0.1g/L LDH分散液，超声使其均匀分散。称取0.1g Fe-cage粒子将其分散在配制好的LDH分散液中，超声至其混合均匀，形成铸膜液。取100ml铸膜液倒入溶剂过滤器的溶剂杯中，在真空辅助的方法下沉积成LDH/Fe-cage复合膜，将所得到的复合膜在40℃的干燥箱中干燥24h。
将上述制备的LDH/Fe-cage复合膜进行纳滤性能测试，其内容如下：
将制成的LDH/Fe-cage复合膜用于水中染料(铬黑T，刚果红，伊文思兰，罗丹明B，亚甲基蓝)的脱除，原料液为0.1g/L的染料溶液，操作压力为0.1MPa。对铬黑T，刚果红，伊文思兰，罗丹明B，亚甲基蓝的截留率分别为93％,98％,98％,3.4％,0.6％，通量分别为41kg/(m2·h·MPa),88kg/(m2·h·MPa),162kg/(m2·h·MPa),58kg/(m2·h·MPa),130kg/(m2·h·MPa)。
将制成的LDH/Fe-cage复合膜用于水中腐殖酸(HA)的脱除。原料液为0.01g/L的HA水溶液，操作压力为0.1MPa，对HA的截留率及通量分别为99％和131kg/(m2·h·MPa)。
实施例4
(1)将0.931g硝酸钴、0.6g硝酸铝、0.672g尿素、320ml乙二醇放入烧杯中，溶解搅拌2h形成均匀的溶液。将溶液置于反应釜中，在100℃下反应24h。取出在室温下冷却后在6000r/s下离心15min，然后用乙醇洗涤离心4次后，将所得到的胶体溶解于水中，形成稳定存在的LDH纳米片。
(2)将1.0g 4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物，0.435g吡啶-2-甲醛，0.737g四甲基氢氧化铵，0.376g硫酸亚铁七水合物和25ml脱气水加入到100ml圆底烧瓶中。通入氮气将圆底烧瓶中的空气排尽，放入磁力搅拌的水浴锅中，在50℃下反应20h，形成了暗紫色溶液。向上述溶液中以1:10的比例缓慢加入丙酮，形成暗紫色固体沉淀。在12000r/s下离心10min，用去离子水洗涤，再用丙酮沉淀，循环操作三次，将得到的固体经30℃真空干燥箱烘干，研磨。
(3)配制0.1g/L LDH分散液，超声使其均匀分散。称取0.1g Fe-cage粒子将其分散在配制好的LDH分散液中，超声至其混合均匀，形成铸膜液。取100ml铸膜液倒入溶剂过滤器的溶剂杯中，在真空辅助的方法下沉积成LDH/Fe-cage复合膜，将所得到的复合膜在40℃的干燥箱中干燥24h。
将上述制备的LDH/Fe-cage复合膜进行纳滤性能测试，其内容如下：
将制成的LDH/Fe-cage复合膜用于水中腐殖酸(HA)的脱除。原料液为0.01g/L，0.05g/L，0.1g/L的HA水溶液，操作压力为0.1MPa，对HA的截留率均保持在99％左右，其通量分别为131kg/(m2·h·MPa)，89kg/(m2·h·MPa)和48kg/(m2·h·MPa)。
实施例5
(1)将0.931g硝酸钴、0.6g硝酸铝、0.672g尿素、320ml乙二醇放入烧杯中，溶解搅拌2h形成均匀的溶液。将溶液置于反应釜中，在100℃下反应24h。取出在室温下冷却后在6000r/s下离心15min，然后用乙醇洗涤离心4次后，将所得到的胶体溶解于水中，形成稳定存在的LDH纳米片。
(2)将1.0g 4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物，0.435g吡啶-2-甲醛，0.737g四甲基氢氧化铵，0.376g硫酸亚铁七水合物和25ml脱气水加入到100ml圆底烧瓶中。通入氮气将圆底烧瓶中的空气排尽，放入磁力搅拌的水浴锅中，在50℃下反应20h，形成了暗紫色溶液。向上述溶液中以1:10的比例缓慢加入丙酮，形成暗紫色固体沉淀。在12000r/s下离心10min，用去离子水洗涤，再用丙酮沉淀，循环操作三次，将得到的固体经30℃真空干燥箱烘干，研磨。
(3)配制0.1g/L LDH分散液，超声使其均匀分散。称取0.1g Fe-cage粒子将其分散在配制好的LDH分散液中，超声至其混合均匀，形成铸膜液。取100ml铸膜液倒入溶剂过滤器的溶剂杯中，在真空辅助的方法下沉积成LDH/Fe-cage复合膜，将所得到的复合膜在40℃的干燥箱中干燥24h。
将上述制备的LDH/Fe-cage复合膜进行纳滤稳定性能测试，其内容如下：将制成的LDH/Fe-cage复合膜用于水中腐殖酸(HA)的脱除。原料液为0.01g/L的HA水溶液，操作压力为0.1MPa，对HA的截留率及通量分别维持在99％和131kg/(m2·h·MPa)左右。

Claims (8)

1.一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A : LDH的剥离
将形成LDH的金属离子盐、尿素与乙二醇混合搅拌均匀，得到前驱体溶液；
将步骤（1）配制好的前驱体溶液倒入反应釜中，在80℃~140℃下进行反应，反应压力为反应釜自身产生的压力；
反应一段时间后将其取出在室温下冷却，用乙醇反复清洗离心后分散于水中，得到纳米片LDH分散液；
B : Fe-cage的制备
对反应中所需要的水进行脱气处理，制备脱气水；
将4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物、吡啶-2-甲醛、四甲基氢氧化铵、硫酸亚铁七水合物和脱气水加入到三口反应瓶中；
通入一段时间氮气将三口反应瓶中的空气排尽，使整个反应在氮气的条件下进行；
将反应瓶在一定温度下反应一段时间，反应过程中保持搅拌；
向步骤（4）反应好的溶液中缓慢加入丙酮进行沉淀并离心；
将所得到的沉淀在真空干燥箱中烘干；
C : LDH/Fe-cage复合膜的制备
对PAN基膜进行预处理，除去表面有机物，无机物及微生物，除去基膜中的气泡；
将步骤（1）中处理后的基膜进行水解；
配制步骤A得到的LDH分散液，将步骤B得到的Fe-cage加入到LDH分散液中配制铸膜液，超声至均匀；
取一定量铸膜液倒入溶剂过滤器的溶剂杯中，并在真空辅助的条件下沉积成膜；
将（4）中制备的LDH/Fe-cage复合膜干燥。
2.按照权利要求1所述的一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征在于，其中步骤A中合成LDH的金属离子的2价和3价金属离子选自Mg2+、Al3+、Co2+、Ni2+、Fe3+。
3.按照权利要求1所述的一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征在于，步骤B中4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物、吡啶-2-甲醛以及四甲基氢氧化铵的摩尔比为1:2:2，（4）的反应温度为40-80℃，反应时间为5-30h。
4.按照权利要求1所述的一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征在于，步骤C中的（1）和（2）：首先将基膜浸入含有30wt%的乙醇-水溶液中2h，去离子水进行冲洗；之后用抽滤杯抽滤4h；配制2mol/L氢氧化钠水解溶液，将处理后的膜放入65℃水浴锅中水解5min-30min；最后将水解后的膜用去离子水冲洗至中性，备用。
5.按照权利要求1所述的一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征在于，基膜为多孔基膜，为超滤膜或微滤膜，所述膜的材料为PAN、PA、PSF或PES，膜孔径为50nm到1μm之间。
6.按照权利要求1所述的一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征在于，步骤C中的（3）LDH分散液浓度为0.05g/L-0.2g/L，Fe-cage浓度为0.05g/L-0.2g/L，按照不同配比形成铸膜液。
7.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜。
8.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的应用，用于水净化。
CN201911029909.9A 2019-10-26 2019-10-26 一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法 Active CN110639366B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911029909.9A CN110639366B (zh) 2019-10-26 2019-10-26 一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911029909.9A CN110639366B (zh) 2019-10-26 2019-10-26 一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110639366A CN110639366A (zh) 2020-01-03
CN110639366B true CN110639366B (zh) 2021-06-18

Family

ID=68994907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911029909.9A Active CN110639366B (zh) 2019-10-26 2019-10-26 一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110639366B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112755815B (zh) * 2020-12-31 2022-05-24 浙江工业大学 一种氧化石墨烯/黑滑石复合纳滤膜

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101321697A (zh) * 2005-12-06 2008-12-10 阿克佐诺贝尔股份有限公司 制备有机改性的层状双氢氧化物的方法
CN103801201A (zh) * 2014-01-24 2014-05-21 郑州大学 利用层状无机纳米微粒制备有机无机纳米复合膜的方法
CN105056768A (zh) * 2015-09-15 2015-11-18 北京林业大学 一种类水滑石复合正渗透膜支撑层及其制备方法
CN105344335A (zh) * 2015-11-25 2016-02-24 福建师范大学 一种LDHs/PVA复合膜制备方法及其在重金属废水中应用
CN107774143A (zh) * 2017-11-14 2018-03-09 北京工业大学 一种用于分离芳烃/烷烃的水滑石管式杂化膜及其制备方法
CN109012187A (zh) * 2018-08-29 2018-12-18 北京工业大学 一种原位生长层状双金属氧化物纳滤膜的方法
WO2019173716A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Ut-Battelle, Llc Lithium extraction composite for recovery of lithium from brines, and process of using said composition

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101321697A (zh) * 2005-12-06 2008-12-10 阿克佐诺贝尔股份有限公司 制备有机改性的层状双氢氧化物的方法
CN103801201A (zh) * 2014-01-24 2014-05-21 郑州大学 利用层状无机纳米微粒制备有机无机纳米复合膜的方法
CN105056768A (zh) * 2015-09-15 2015-11-18 北京林业大学 一种类水滑石复合正渗透膜支撑层及其制备方法
CN105344335A (zh) * 2015-11-25 2016-02-24 福建师范大学 一种LDHs/PVA复合膜制备方法及其在重金属废水中应用
CN107774143A (zh) * 2017-11-14 2018-03-09 北京工业大学 一种用于分离芳烃/烷烃的水滑石管式杂化膜及其制备方法
WO2019173716A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Ut-Battelle, Llc Lithium extraction composite for recovery of lithium from brines, and process of using said composition
CN109012187A (zh) * 2018-08-29 2018-12-18 北京工业大学 一种原位生长层状双金属氧化物纳滤膜的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
An Unlockable–Relockable Iron Cage by Subcomponent Self-Assembly;Prasenjit Mal等;《Angewandte Chemie-International Edition》;20080826;第47卷(第43期);第8297-8301页 *
Porous metal–organic molecular cage: a promising candidate to highly improve the nanofiltration performance of thin film nanocomposite membranes;Chunfang Zhang等;《New Journal of Chemistry》;20181211;第43卷(第4期);第1699-1709页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110639366A (zh) 2020-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ayyaru et al. Enhanced antifouling performance of PVDF ultrafiltration membrane by blending zinc oxide with support of graphene oxide nanoparticle
CN108435002B (zh) 一种功能化碳量子点改性的复合纳滤膜的制备方法
Boopathy et al. Photocatalytic removal of organic pollutants and self‐cleaning performance of PES membrane incorporated sulfonated graphene oxide/ZnO nanocomposite
CN113952847B (zh) 一种氧化石墨烯/部分还原氧化石墨烯复合膜的制备及应用
CN102974238A (zh) 一种利用生物制剂进行pva接枝的膜表面亲水改性方法
CN107376673B (zh) 一种负载有TiO2纳米管的PES超滤膜及其制备方法和应用
CN110252158B (zh) 一种MoS2/GO/CA复合膜及其制备方法
CN110170309B (zh) 一种二维金属有机骨架复合膜材料、制备方法及应用
CN114177782A (zh) 一种光催化MXene复合膜及其制备方法
CN114272766B (zh) 一种二维MXene基油水分离膜及其制备方法
CN112604507B (zh) 高通量染料分离纳滤膜的制备方法
Xie et al. Hydrophilic modification and anti-fouling properties of PVDF membrane via in situ nano-particle blending
CN110639366B (zh) 一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法
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
Rameesha et al. Efficacy of MOF-199 in improvement of permeation, morphological, antifouling and antibacterial characteristics of polyvinylidene fluoride membranes
Li et al. Nanofiltration membranes fabricated through ultra-thin α-Co (OH) 2 nanosheets with high chlorine resistance and long-term stability for efficient dye removal
Liu et al. Multifunctional stable PDA/RGO/MOFs&SiO2-COOH membrane with excellent flux and anti-fouling performance for the separation of organic dye and oil/water
CN109173731B (zh) 一种冷冻干燥技术制备金属有机骨架@氧化石墨烯杂化膜的方法
CN110152503A (zh) 一种氧化石墨烯与自具微孔聚合物复合的耐溶剂纳滤膜的制备方法
Zhao et al. Sodium alginate intercalated 2D g-C3N4 membrane: Efficient dye removal and photocatalytic self-cleaning
CN114130197A (zh) 一种氧化石墨烯二氧化钛-多巴胺pei纳滤膜及其制备方法
CN111437882A (zh) 一种硅基杂多酸掺杂的磁性复合膜材料的制备方法
CN111701464A (zh) 一种具有超亲水性的β-FeOOH/PDAus/PVDF复合膜及其制备与应用
Wang et al. Rationally regulating the PES substrate by introducing ZIF-8 with tunable shapes for optimal thin-film composite membrane
CN114669199B (zh) 一种改性云母片-纳米纤维素复合纳滤膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant