The present invention relates to a metal hydroxide / ceramic tube composite membrane used for nanofiltration in organic solvent and a preparation method thereof, belonging to the field of membrane separation. The invention uses a ceramic tubular substrate as a support layer and a composite film is prepared by in situ growth method. By controlling the size of the metal hydroxide nanosheets and controlling the thickness of the separation film, an ultra-thin metal hydroxide / ceramic tube composite membrane for organic solvent nanofiltration is prepared. The invention provides an organic solvent nanofiltration membrane and simple preparation method, simple process and low cost, easy to get materials to facilitate the expansion of production, and the prepared composite membrane has good separation performance and stability of organic solvent dyes, so it has potential application prospect in organic solvent nanofiltration.
【技术实现步骤摘要】
一种用于有机溶剂纳滤的金属氢氧化物/陶瓷管式复合膜及制备方法
本专利技术涉及一种有机溶剂纳滤膜及其制备技术,特别提供了一种具体的用于有机溶剂纳滤的金属氢氧化物/陶瓷管式复合膜的制备方法,属于膜分离领域。
技术介绍
有机溶剂纳滤作为一种新型的膜分离技术,主要用于有机溶剂中分子的分离和纯化。该技术是以压力梯度为驱动力,截留有机溶剂混合物中的大分子,而小分子透过膜的分离过程,具有操作简单、能耗低、分离效果好、无二次污染等特点,受到越来越多的关注。相对于传统的精馏、吸收和萃取等过程,纳滤对有机溶剂中小分子的分离具有操作温度低、无相变、高效节能等优势。当前用于有机溶剂纳滤的膜类型主要是聚合物膜,其成膜方法简单,材料易得,并且可以获得较大的通量,但是膜容易发生溶胀且在高压下易被压实,从而降低了膜的稳定性。与聚合物膜相比,无机膜具有较高的热稳定性和抗溶胀性,因此在有机溶剂纳滤中具有潜在应用。为同时获得较高的膜通量和截留率,具有超薄分离层的薄膜复合膜得到了广泛关注。Co(OH)2、Ni(OH)2、Mg(OH)2等金属氢氧化物,具有类似于水滑石的纳米片结构,是一种二维纳米材料。片层结构使其具有较大的比表面积,而且利于和基底形成垂直阵列结构而增大膜的渗透通量。同时,可以通过调控金属氢氧化物纳米片的尺寸大小,控制分离膜的厚度,制备出超薄的有机溶剂纳滤膜。本专利技术通过采用原位生长法在陶瓷基底外表皮上成功制备了层状金属氢氧化物薄膜,并将其用于有机溶剂纳滤。本专利技术提供了一种简易的金属氢氧化物/陶瓷管式复合膜制备方法,工艺简单且成本较低,材料易得便于扩大化生产,且制备的复合膜具有 ...
【技术保护点】
一种用于有机溶剂纳滤的金属氢氧化物/陶瓷管式复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将环六亚甲基四胺和金属盐溶解在水中,在超声搅拌的作用下,制得前驱体溶液;(2)对陶瓷管式基底进行预处理,使其表面带有功能性基团;(3)将处理后的基底置于步骤(1)所配制的前驱体溶液中,将体系转移到水热反应釜中,放入烘箱内反应,使其在陶瓷管式基底表面原位生长;(4)将步骤(3)得到的复合膜从水热反应釜中取出,用去离子水冲洗多次,将洗涤后的复合膜放入烘箱中真空干燥,即得到一种用于有机溶剂纳滤的金属氢氧化物/陶瓷管式复合膜。
【技术特征摘要】
1.一种用于有机溶剂纳滤的金属氢氧化物/陶瓷管式复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将环六亚甲基四胺和金属盐溶解在水中,在超声搅拌的作用下,制得前驱体溶液;(2)对陶瓷管式基底进行预处理,使其表面带有功能性基团;(3)将处理后的基底置于步骤(1)所配制的前驱体溶液中,将体系转移到水热反应釜中,放入烘箱内反应,使其在陶瓷管式基底表面原位生长;(4)将步骤(3)得到的复合膜从水热反应釜中取出,用去离子水冲洗多次,将洗涤后的复合膜放入烘箱中真空干燥,即得到一种用于有机溶剂纳滤的金属氢氧化物/陶瓷管式复合膜。2.按照权利要求1的方法,其特征在于,金属氢氧化物为纳米片层状结构,且金属氢氧化物纳米片与基底形成垂直阵列结构。3.按照权利要求1的方法,其特征在于,步骤(1)中的金属盐选自Co2+、Ni2+、Mg2+金属离子的可溶性盐。4.按照权利要求1的方法,其特征在于,前驱体溶液中金属盐的浓度为0.02~0.32mol/L,金属盐和环六亚甲基四胺的摩尔浓度比例为5:1~1...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建荣,刘红霞,王乃鑫,赵翠,束伦,周健,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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