CN110699849A - 一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜及其制备方法，凹凸棒土与去离子水混合均匀，加入水溶性助纺剂搅拌成具有可纺性的前驱体，然后采用静电纺丝技术获得含有高分子的纳米纤维膜，再经干燥烧结即得具有一定强度的凹凸棒纳米纤维膜。与现有技术相比，本发明采用静电纺丝技术操作方便，成分及结构可控，所获得的凹凸棒纳米纤维膜具有极高的孔隙率，一定的机械强度、优良的超滤性能，并可在高温、腐蚀性环境下使用。这种高通量超滤膜在海水及苦咸水淡化、饮用水制取、废水处理和回收利用等方面有广阔的应用前景。

Description

一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及水处理材料领域，尤其是涉及一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜及其制备方法。
背景技术
近年来，随着经济的迅猛发展，水资源遭到了严重的破坏，废水具有成分复杂且浓度高、水量大、毒性大的特点，并且废水可生化性差，难降解，直接威胁到人类的身体健康和生态环境的和谐。在水资源匮乏的今天，如何有效的去处水中的污染物，是全世界科学家亟待解决的问题。
凹凸棒石是一种层链状含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，在自然界中具有储备丰富和成本低等优势，享有“万土之王”的美称。凹凸棒石显微结构包括三个层次：基本结构单元为针状棒晶，长约1μm，直径10nm。棒晶紧密平行聚集成棒晶束。棒晶束间相互聚集形成的各种聚集体(粒径在0.01～0.1mm)。独特的结构赋予凹凸棒石巨大的比表面积(195-315m2/g)，并且凹凸棒石表面存在电荷不平衡现象，通过静电作用或离子交换可吸附重金属离子和有机污染物，是一种价廉高效的天然吸附剂，广泛用于重金属、有机污染物吸附处理。目前，研究工作者对凹凸棒在废水处理方面应用做了大量的研究。据报道，凹凸棒石在去除重金属离子[H.Cui,Y.Qian,Q.Li,et al.Fast removal of Hg(II)ions from aqueous solutionby amine-modified attapulgite[J].Applied Clay Science,2013,72:84-90.]、处理含油废水[J.Yang,Y.C.Tang,J.Q.Xu,et al.Durable super hydropHobic/superoleopHilicepoxy/atapulgite nanocomposite coatings for oil/water separation[J].Surface&Coatings Technology,2015,272(25):285-290.]、处理含表面活性剂废水以及印染废水脱色[Y.Liu,W.B.Wang,Y.L.Jin,et al.Adsorption behavior of methylene blue fromaqueous solution by the hydrogel composites based on attapulgite[J].Separation Science and Technology,2011,46:5,858-868.]等方面均取得了较好的效果。
虽然国内外学者对天然凹凸棒石及其改性产品在污水处理中的应用及其作用机理、规律和影响因素进行了大量研究，但仍有问题亟待解决。研究中凹凸棒石普遍以粉末状存在，难以将凹凸棒石与重金属离子混合液过滤澄清，也不利于回收利用。如何克服粉末状凹凸棒石在吸附后难以进行泥水分离的问题，李健以天然凹凸棒石为原料，通过简单的悬浮液铸膜法制备出凹凸棒基薄膜[J.Li,L.Yan,H.Y.Li,et al.A facile one-step spray-coating process for the fabrication of a superhydropHobic attapulgite coatedmesh for use in oil/water separation[J].RSC advances,2015,5(66):53802-53803.]，在含油废水的油水分离方面具有优异性能。魏刚等人采用凹凸棒悬浮液吸附在陶瓷基体中，干燥焙烧制得凹凸棒土膜[CN103272489A]。陈大俊等人把凹凸棒土与水溶性聚合物共混搅拌得到共混悬浮液，将共混悬浮液置于模具中恒温蒸发得到具有一定柔性的凹凸棒纤维膜。虽然解决了凹凸棒和水的分离问题，但是其截留率和水通量的大小与水处理中超滤膜的要求还存在一定的差距。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种截留率和水通量优异的超滤性的水处理用凹凸棒纳米纤维膜及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，主要采用以下步骤：
(1)将凹凸棒粉碎、过80目筛，在常温条件下，将凹凸棒土分散于去离子水中，控制凹凸棒与水的体积比为1:5～20，超声分散2～4h，去除下层沉淀，干燥箱中60～80℃干燥6～12h，完成凹凸棒土的初步筛选；
(2)将步骤(1)获得的的凹凸棒均匀分散于去离子水中，凹凸棒与水的质量比为1:3～8，磁力搅拌6～12h获得均匀分散的悬浮液；
(3)向上述配置好的凹凸棒悬浮液中加入水溶性聚合物，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:0.5～2，继续磁力搅拌6～12h，使两种溶液充分混合，陈放24～48h排除气体，获得具有一定粘度和可纺性的纺丝液；
(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，调节静电纺丝工艺条件：电压15～25kv，推注速度：0.3～2ml/h，纺丝距离15～30cm，温度控制在25～35℃，得到凹凸棒-聚合物复合纤维。静电纺丝原理是对纺丝液施加高压静电，带电的液滴在电场力作用下，克服表面张力喷射，并在电场力的作用下拉成纳米纤维，拉伸过程中液滴中溶剂挥发而固化成型，通过卷绕装置接收，制得纳米纤维膜。所以，静电纺丝过程中，纺丝电压、推进速度、接收距离以及室内温度、湿度等纺丝参数至关重要。首先，只有在临界电压以上，液滴才可以克服表面张力喷射，从而产生纳米纤维，而过高的电压会造成纺丝的不稳定性。纺丝距离影响溶剂挥发和电场强度，从而影响纤维的直径和形貌。温度湿度的控制也非常重要，温度会影响纺丝液的黏度，而湿度对水溶性溶胶影响较大，湿度过高会产生纤维膜内部纤维的黏连等问题；
(5)步骤(4)中得到的含有聚合物的复合纤维置于干燥箱中60～80℃干燥12～24h，然后于高温箱式炉中进行热处理和烧结，其中在低温区以较慢的升温速度下进行升温，温升至中温区进行一定时间的保温，然后以较快的升温速度从中温区升至高温区进行烧结，得到凹凸棒纳米纤维膜。
上述方法中采用的干燥箱是浙江杭州蓝天化验仪器厂生产的DHG9040HA型电热鼓风干燥箱，采用的高温箱式炉是合肥科晶有限公司生产的KSL-1500X型高温箱式炉。
步骤(3)中的水溶性聚合物为聚乙烯醇(PVA1788)，聚乙烯吡络烷酮(PVP K90)或聚氧化乙烯(PEO)。
步骤(5)中的低温区升温速度为0.5～1.5℃/min，保温温度300～500℃，保温时间为60～240min；高温区升温速度为5～15℃/min，保温时间为120～240min；烧结温度700～900℃。纤维的热处理过程包括中低温分解过程和高温相变过程，在低温干燥和中温分解过程中，40-60％左右的热失重发生在200～450℃之间，如果升温速率过快，此间大量挥发分解的组分在短时间内迅速从凝胶纤维逸出，从而导致大量缺陷的形成，在高温处理后，使纤维的力学性能显著下降。所以，在低温区宜采用较慢的升温速度和合适的保温时间。高温处理决定着纤维晶相的形成、转变和晶粒的长大，从而决定其高温特性。高温处理时，较快的升温速度可以获得细小晶粒，而合适的保温时间可以保证晶相的完全转化，是获得性能优异陶瓷纤维的必要条件。
采用上述方法制备得到的凹凸棒纳米纤维膜强度为1～2MPa，组成纤维直径为200～500nm，纤维膜孔隙率高达80～95％并均匀连通，具有优良的超滤性能。
静电纺丝技术是制备纳米纤维膜最常用的方法。静电纺丝纳米纤维膜孔隙率极高，且孔隙间具有连通性。在水处理中，这种结构对水流的阻碍小，具有良好的通透性。静电纺丝纳米纤维膜有非常大的比表面积，不仅能够有效地去除亚微米和微米级别的颗粒，还可以充分增加离子吸附在纤维表面的概率，从而改善过滤效果。所以，基于静电纺丝的超滤膜与传统的过滤膜相比具有高通量、高过滤效果的优点。这种高通量超滤膜在海水及苦咸水淡化、饮用水制取、废水处理和回收利用等方面有广阔的应用前景。凹凸棒材料综合性能优异，但是通过静电纺丝技术制备凹凸棒纳米纤维膜的研究还未见报道。
采用静电纺丝法制备纳米纤维需要纺丝液具有良好的流变性和合适的粘度，而凹凸棒长棒状结构不利于纤维从泰勒锥处喷出，并严重影响纤维在电场下的鞭动拉伸，难以制备平整的凹凸棒纳米纤维膜。而本发明通过调节纺丝液中纺丝助剂的种类、分子量和含量，尽量减少凹凸棒对纺丝液的影响，后期通过烧结的办法去除纺丝助剂，制备出性能优良的凹凸棒纤维膜。因此，本发明结合静电纺丝的优势和凹凸棒的优异性能，制备了可耐高温耐腐蚀的凹凸棒高通量超滤膜。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明采用静电纺丝技术制备了凹凸棒纤维膜具有工艺简单易控制，操作方便，成分及结构可控的优点。
(2)本发明制备的纳米纤维膜纤维直径均匀，表现出良好的柔性和一定的强度，并能够在高温、腐蚀性环境下使用。
(3)本发明制备的凹凸棒纳米纤维膜具有极高的孔隙率(90～95％)，且孔隙为分布均匀的连通孔，使纤维膜具有非常大的水通量。同时，因为纤维膜具有极高的比表面积(50-60m2.g-1)，可以充分增加离子吸附在纤维表面的概率，纳米单根纤维相互堆砌，还能够有效地截留亚微米和微米级别的颗粒，从而改善过滤效果。所以，静电纺丝纤维膜的过滤膜与传统的过滤膜相比具有高通量、高过滤效果的优点。
附图说明
图1为本发明实施例3制备得到凹凸棒纳米纤维膜的SEM照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，主要采用以下步骤：
(1)将凹凸棒粉碎、过80目筛，在常温条件下，将凹凸棒土分散于去离子水中，控制凹凸棒与水的体积比为1:5～20，超声分散2～4h，去除下层沉淀，干燥箱中60～80℃干燥6～12h，完成凹凸棒土的初步筛选；
(2)将步骤(1)获得的的凹凸棒均匀分散于去离子水中，凹凸棒与水的质量比为1:3～8，磁力搅拌6～12h获得均匀分散的悬浮液；
(3)向上述配置好的凹凸棒悬浮液中加入水溶性聚合物聚乙烯醇(PVA1788)，聚乙烯吡络烷酮(PVP K90)或聚氧化乙烯(PEO)，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:0.5～2，继续磁力搅拌6～12h，使两种溶液充分混合，陈放24～48h排除气体，获得具有一定粘度和可纺性的纺丝液；
(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，调节静电纺丝工艺条件：电压15～25kv，推注速度：0.3～2ml/h，纺丝距离15～30cm，温度控制在25～35℃，得到凹凸棒-聚合物复合纤维；
(5)步骤(4)中得到的含有聚合物的复合纤维置于干燥箱中60～80℃干燥12～24h，然后于高温箱式炉中进行热处理和烧结，其中在低温区以较慢的升温速度下进行升温，温升至中温区进行一定时间的保温，然后以较快的升温速度从中温区升至高温区进行烧结，具体的工艺参数为：低温区升温速度为0.5～1.5℃/min，保温温度300～500℃，保温时间为60～240min；高温区升温速度为5～15℃/min，保温时间为120～240min；烧结温度700～900℃，最终制备得到凹凸棒纳米纤维膜。
采用上述方法制备得到的凹凸棒纳米纤维膜强度为1～2MPa，组成纤维直径为200～500nm，纤维膜孔隙率高达80～95％并均匀连通，具有优良的超滤性能。
以下是更加详细的实施案例，通过以下实施案例进一步说明本发明的技术方案以及所能够获得的技术效果。
实施例1：
一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，主要采用以下步骤：
(1)将凹凸棒粉碎、过筛(80目)。在常温条件下，将凹凸棒土分散于去离子水中(凹凸棒与水的体积比：1:10)，超声分散2h，去除下层沉淀，干燥箱中80℃干燥12h，完成凹凸棒土的初步筛选。
(2)称取步骤(1)中的凹凸棒均匀分散于去离子水中(凹凸棒与水的质量比：1:5)，磁力搅拌12h获得均匀分散的悬浮液。
(3)向上述配置好的凹凸棒悬浮液中加入聚乙烯吡络烷酮(PVP K90)，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:1。继续磁力搅拌12h，使两种溶液充分混合，陈放48h排除气体，获得具有一定粘度和可纺性的纺丝液；
(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，调节静电纺丝工艺条件：电压15kv，推注速度：0.5ml/h，纺丝距离15cm，温度控制在25℃，得到凹凸棒-聚合物复合纤维。
(5)将步骤(4)中得到的含有聚合物的复合纤维置于干燥箱中80℃干燥24h，然后于高温箱式炉中进行热处理和烧结。其中低温区升温速度为1℃/min，保温温度300℃，保温时间为120min；高温区升温速度为5℃/min，保温时间为240min；烧结温度800℃，得到凹凸棒纳米纤维膜。
得到的凹凸棒纳米纤维膜拉伸强度1.2MPa，纤维直径约为200～500nm，孔隙率为90％。凹凸棒纳滤膜对Cu2+、Hg2+、Mg2+和Ca2+去除效率分别为98.0％、99.1％、99.5％和99.6％，对亚甲基蓝去除率达99.5％。纯水通量达到96L·m-3·h-1·bar-1，在较低操作压力(<0.5MPa)下，总脱盐率≥99.0％。
实施例2：
一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，主要采用以下步骤：
(1)将凹凸棒粉碎、过筛(80目)。在常温条件下，将凹凸棒土分散于去离子水中(凹凸棒与水的体积比：1:10)，超声分散2h，去除下层沉淀，干燥箱中80℃干燥12h，完成凹凸棒土的初步筛选。
(2)称取步骤(1)中的凹凸棒均匀分散于去离子水中(凹凸棒与水的质量比：1:5)，磁力搅拌12h获得均匀分散的悬浮液。
(3)向上述配置好的凹凸棒悬浮液中加入聚乙烯醇(PVA1788)，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:1.5。继续磁力搅拌12h，使两种溶液充分混合，陈放24h排除气体，获得具有一定粘度和可纺性的纺丝液；
(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，调节静电纺丝工艺条件：电压15kv，推注速度：0.5ml/h，纺丝距离15cm，温度控制在25℃，得到凹凸棒-聚合物复合纤维。
(5)将步骤(4)中得到的含有聚合物的复合纤维置于干燥箱中80℃干燥24h，然后于高温箱式炉中进行热处理和烧结。其中低温区升温速度为1℃/min，保温温度300℃，保温时间为120min；高温区升温速度为5℃/min，保温时间为240min；烧结温度800℃，得到凹凸棒纳米纤维膜。
得到的凹凸棒纳米纤维膜拉伸强度1.1MPa，纤维直径约为200～500nm，孔隙率为91％。凹凸棒纳滤膜对Cu2+、Hg2+、Mg2+和Ca2+去除效率分别为97.9％、99.1％、99.6％和99.2％，对亚甲基蓝去除率达99.7％。纯水通量达到97L·m-3·h-1·bar-1，在较低操作压力(<0.5MPa)下，总脱盐率≥99.2％。
实施例3：
一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，主要采用以下步骤：
(1)将凹凸棒粉碎、过筛(80目)。在常温条件下，将凹凸棒土分散于去离子水中(凹凸棒与水的体积比：1:10)，超声分散2h，去除下层沉淀，干燥箱中80℃干燥12h，完成凹凸棒土的初步筛选。
(2)称取步骤(1)中的凹凸棒均匀分散于去离子水中(凹凸棒与水的质量比：1:5)，磁力搅拌12h获得均匀分散的悬浮液。
(3)向上述配置好的凹凸棒悬浮液中加入聚乙烯吡络烷酮(PVP K90)，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:1。继续磁力搅拌12h，使两种溶液充分混合，陈放48h排除气体，获得具有一定粘度和可纺性的纺丝液；
(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，调节静电纺丝工艺条件：电压25kv，推注速度：1ml/h，纺丝距离20cm，温度控制在30℃，得到凹凸棒-聚合物复合纤维。
(5)将步骤(4)中得到的含有聚合物的复合纤维置于干燥箱中80℃干燥24h，然后于高温箱式炉中进行热处理和烧结。其中低温区升温速度为1℃/min，保温温度300℃，保温时间为120min；高温区升温速度为5℃/min，保温时间为240min；烧结温度800℃，得到凹凸棒纳米纤维膜。
得到的凹凸棒纳米纤维膜拉伸强度1.2Mpa，孔隙率为94％。图1为制备得到的凹凸棒纳米纤维膜的SEM照片，从中可以看出，纤维直径约为200～500nm。凹凸棒纳滤膜对Cu2+、Hg2+、Mg2+和Ca2+去除效率分别为98.2％、99.3％、99.8％和99.4％，对亚甲基蓝去除率达99.7％。纯水通量达到94L·m-3·h-1·bar-1，在较低操作压力(<0.5MPa)下，总脱盐率≥99.4％。
实施例4：
一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，主要采用以下步骤：
(1)将凹凸棒粉碎、过筛(80目)。在常温条件下，将凹凸棒土分散于去离子水中(凹凸棒与水的体积比：1:10)，超声分散2h，去除下层沉淀，干燥箱中80℃干燥12h，完成凹凸棒土的初步筛选。
(2)称取步骤(1)中的凹凸棒均匀分散于去离子水中(凹凸棒与水的质量比：1:5)，磁力搅拌12h获得均匀分散的悬浮液。
(3)向上述配置好的凹凸棒悬浮液中加入聚乙烯吡络烷酮(PVP K90)，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:1。继续磁力搅拌12h，使两种溶液充分混合，陈放48h排除气体，获得具有一定粘度和可纺性的纺丝液；
(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，调节静电纺丝工艺条件：电压15kv，推注速度：0.5ml/h，纺丝距离15cm，温度控制在25℃，得到凹凸棒-聚合物复合纤维。
(5)将步骤(4)中得到的含有聚合物的复合纤维置于干燥箱中80℃干燥24h，然后于高温箱式炉中进行热处理和烧结。其中低温区升温速度为0.5℃/min，保温温度400℃，保温时间为180min；高温区升温速度为10℃/min，保温时间为120min；烧结温度900℃，得到凹凸棒纳米纤维膜。
得到的凹凸棒纳米纤维膜拉伸强度1.3MPa，纤维直径约为200～500nm，孔隙率为93％。凹凸棒纳滤膜对Cu2+、Hg2+、Mg2+和Ca2+去除效率分别为97.7％、99.0％、99.8％和99.3％，对亚甲基蓝去除率达99.8％。纯水通量达到95L·m-3·h-1·bar-1，在较低操作压力(<0.5MPa)下，总脱盐率≥99.1％。
实施例5
一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，主要采用以下步骤：
(1)将凹凸棒粉碎、过筛(80目)。在常温条件下，将凹凸棒土分散于去离子水中(凹凸棒与水的体积比：1:20)，超声分散4h，去除下层沉淀，干燥箱中60℃干燥12h，完成凹凸棒土的初步筛选。
(2)称取步骤(1)中的凹凸棒均匀分散于去离子水中(凹凸棒与水的质量比：1:8)，磁力搅拌10h获得均匀分散的悬浮液。
(3)向上述配置好的凹凸棒悬浮液中加入聚合物聚乙烯醇(PVA 1788)，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:2。继续磁力搅拌6h，使两种溶液充分混合，陈放48h排除气体，获得具有一定粘度和可纺性的纺丝液；
(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，调节静电纺丝工艺条件：电压25kv，推注速度：2ml/h，纺丝距离15cm，温度控制在35℃，得到凹凸棒-聚合物复合纤维。
(5)将步骤(4)中得到的含有聚合物的复合纤维置于干燥箱中80℃干燥12h，然后于高温箱式炉中进行热处理和烧结。其中低温区升温速度为1.5℃/min，保温温度500℃，保温时间为60min；高温区升温速度为15℃/min，保温时间为120min；烧结温度800℃，得到凹凸棒纳米纤维膜。
实施例6
一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，主要采用以下步骤：
(1)将凹凸棒粉碎、过筛(80目)。在常温条件下，将凹凸棒土分散于去离子水中(凹凸棒与水的体积比：1:5)，超声分散2h，去除下层沉淀，干燥箱中70℃干燥10h，完成凹凸棒土的初步筛选。
(2)称取步骤(1)中的凹凸棒均匀分散于去离子水中(凹凸棒与水的质量比：1:3)，磁力搅拌12h获得均匀分散的悬浮液。
(3)向上述配置好的凹凸棒悬浮液中加入聚氧化乙烯(PEO)，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:0.5。继续磁力搅拌12h，使两种溶液充分混合，陈放24h排除气体，获得具有一定粘度和可纺性的纺丝液；
(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，调节静电纺丝工艺条件：电压20kv，推注速度：0.3ml/h，纺丝距离30cm，温度控制在30℃，得到凹凸棒-聚合物复合纤维。
(5)将步骤(4)中得到的含有聚合物的复合纤维置于干燥箱中60℃干燥24h，然后于高温箱式炉中进行热处理和烧结。其中低温区升温速度为1℃/min，保温温度300℃，保温时间为240min；高温区升温速度为5℃/min，保温时间为240min；烧结温度700℃，得到凹凸棒纳米纤维膜。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将凹凸棒粉碎过筛，常温下分散于去离子水中，去除下层沉淀，然后干燥处理；
(2)将干燥凹凸棒均匀分散于去离子水中，获得均匀分散的悬浮液；
(3)向凹凸棒悬浮液中加入水溶性聚合物，搅拌混合均匀，陈放24～48h排除气体，获得纺丝液；
(4)将纺丝液进行静电纺丝，得到凹凸棒-聚合物复合纤维；
(5)将凹凸棒-聚合物复合纤维干燥后，热处理和烧结，制备得到水处理用凹凸棒纳米纤维膜。
2.根据权利要求1所述的一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中凹凸棒粉碎过80目筛，粉碎后的凹凸棒与水的体积比为1:5～20。
3.根据权利要求1所述的一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中干燥处理的温度为60～80℃，时间为6～12h。
4.根据权利要求1所述的一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中凹凸棒与水的质量比为1:3～8。
5.根据权利要求1所述的一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述水溶性聚合物为聚乙烯醇(PVA1788)、聚乙烯吡络烷酮(PVP K90)或聚氧化乙烯(PEO)，凹凸棒与水溶性聚合物的质量比为1:0.5～2。
6.根据权利要求1所述的一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)进行静电纺丝的参数为：电压15～25kv，推注速度：0.3～2ml/h，纺丝距离15～30cm，温度控制在25～35℃。
7.根据权利要求1所述的一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)将复合纤维在60～80℃的温度下干燥12～24h。
8.根据权利要求1所述的一种水处理用凹凸棒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)热处理和烧结的工艺参数为：低温区升温速度为0.5～1.5℃/min，保温温度300～500℃，保温时间为60～240min；高温区升温速度为5～15℃/min，保温时间为120～240min；烧结温度700～900℃。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法制备得到的水处理用凹凸棒纳米纤维膜，其特征在于，凹凸棒纳米纤维膜强度为1～2MPa，组成纤维直径为200～500nm，纤维膜孔隙率高达80～95％并均匀连通，具有优良的超滤性能。
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