The invention relates to a modification method of nanocomposite film and its application. The method includes: adding polysulfone and porogen into polar non-proton solvents and stirring evenly to obtain casting solution, making Polysulfone-based membranes from casting solution, adding zinc salts and imidazole derivatives into solvents to prepare ZIF 8 nanoparticles, adding ZIF 8 nanoparticles into polyelectrolyte solution and stirring evenly, separating and obtaining modified ZIF 8 nanoparticles as solid products. The modified ZIF 8 nanoparticles are added to the aqueous solution, the aqueous solution is poured onto the upper surface of the Polysulfone-based membrane, the excess water is removed, the oil solution is poured onto the surface of the Polysulfone-based membrane, the excess oil solution is removed, and the modified nanocomposite membrane is prepared by drying. The method has the advantages of simple steps, simple operation, etc. The modified nanocomposite membrane has high permeability flux, high separation efficiency of salt and dye, and is suitable for the recovery and treatment of printing and dyeing wastewater.
【技术实现步骤摘要】
一种改性纳米复合膜及其制备方法和应用
本专利技术属于膜材料改性
，具体涉及一种采用聚电解质改性ZIF-8纳米颗粒制备改性纳米复合膜的方法、由该方法制得的改性纳米复合膜及其应用。
技术介绍
我国印染废水不仅排放量大(占工业废水第二位)，且具有高盐度(>5wt.％)、高色度(数万至十几万)、高有机物(CODCr数万至十几万)等特点，利用现有的技术在可接受的成本范围内难以有效处理。而纳滤的出现填补了超滤和反渗透的空白，它作为一种很有前途的分离膜，被广泛应用于苦咸水的软化、脱盐和染料废水的回收处理。目前，大家对纳滤膜关注的方向主要在于其高截留率、高通量、耐氯性、耐压密性及抗污染能力。纳滤膜在处理印染废水时，最重要的两个指标是高截留率和高通量。随着对纳滤膜性能的要求越来越高，通过改性提高纳滤膜的渗透通量成为重中之重。目前纳滤膜改性的方法主要有：共混改性和膜材料改性。专利CN201610952541制备的等离子体接枝聚偏氟乙烯树脂纳滤膜，是将纳米级无机粒子油化处理，处理后的无机粒子与聚偏氟乙烯树脂粉末、添加剂在混料机中共混，然后用双螺杆挤出机高温挤到喷丝板，纺成中...
【技术保护点】
1.一种利用聚电解质改性ZIF‑8纳米颗粒制备改性纳米复合膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)聚砜基膜的制备将聚砜和致孔剂加入到极性非质子溶剂中并搅拌均匀，获得铸膜液，并利用该铸膜液制得聚砜基膜；(2)ZIF‑8纳米颗粒的制备将锌盐和咪唑或其衍生物加入到第一溶剂中并搅拌均匀，然后进行第一固液分离，再将分离得到的固体产物干燥，获得ZIF‑8纳米颗粒；(3)ZIF‑8纳米颗粒的改性将ZIF‑8纳米颗粒加入到聚电解质溶液中并搅拌均匀，然后进行第二固液分离，获得作为固体产物的改性ZIF‑8纳米颗粒；(4)改性纳米复合膜的制备将改性ZIF‑8纳米颗粒加入到水相溶液中并混...
【技术特征摘要】
1.一种利用聚电解质改性ZIF-8纳米颗粒制备改性纳米复合膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)聚砜基膜的制备将聚砜和致孔剂加入到极性非质子溶剂中并搅拌均匀，获得铸膜液，并利用该铸膜液制得聚砜基膜；(2)ZIF-8纳米颗粒的制备将锌盐和咪唑或其衍生物加入到第一溶剂中并搅拌均匀，然后进行第一固液分离，再将分离得到的固体产物干燥，获得ZIF-8纳米颗粒；(3)ZIF-8纳米颗粒的改性将ZIF-8纳米颗粒加入到聚电解质溶液中并搅拌均匀，然后进行第二固液分离，获得作为固体产物的改性ZIF-8纳米颗粒；(4)改性纳米复合膜的制备将改性ZIF-8纳米颗粒加入到水相溶液中并混合均匀，然后倾倒至所述聚砜基膜的上表面，除去多余水分，再将油相溶液倾倒在所述聚砜基膜的上表面，移除多余油相溶液，烘干，制得所述改性纳米复合膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述聚砜优选为由型号为p1700聚砜材料制得的聚砜颗粒；所述极性非质子溶剂选自由N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺组成的组；所述致孔剂为聚乙二醇，更优选为平均分子量为300至800的聚乙二醇，更优选为400至600的聚乙二醇，进一步优选为PEG-400和/或PEG-600；所述聚电解质为阴离子型聚电解质，优选的是，所述聚电解质选自由聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠和海藻酸钠组成的组，更优选的是，所述聚电解质为聚苯乙烯磺酸钠和/或海藻酸钠；所述锌盐选自由硫酸盐、硝酸盐和乙酰丙酮盐组成的组，优选的是，所述锌盐为硝酸锌，更优选为六水合硝酸锌；所述咪唑或其衍生物选自由咪唑、甲基咪唑、乙基咪唑、丙基咪唑、丁基咪唑、戊基咪唑、己基咪唑、苯基咪唑和苄基咪唑组成；和/或所述第一溶剂选自由甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇组成的组。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述水相溶液为哌嗪的水溶液，更优选为1重量％至5重量％的哌嗪水溶液；和/或所述油相溶液为1,3,5-均苯三甲酰氯的正己烷溶液，更优选为0.1重量％至0.5重量％的1,3,5-均苯三甲酰氯的正己烷溶液。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中：聚砜：极性非质子溶剂：致孔剂的重量比为17:50～80:10～20，优选为17～18:65～66:11～16，更优选为17:68:15；所述铸膜液通过如下方式制得：将聚砜和致孔剂加入到极性非质子溶剂中，然后放入40℃至60℃的恒温水浴中搅拌10小时至12小时，再静置脱泡12小时至24小时，从而制得所述铸膜液；和/或所述聚砜基膜通过如下方式制得：将所述铸膜液在玻璃支撑板上刮平制得初生平板膜，然后在25℃至30℃、相对湿度为40％～70％的空气中停留10秒至30秒，再在30℃至35℃的水中例如自来水中浸泡3分钟至5分钟完成相转化，然后转移到室温的水中例如自来水中浸泡24小时至72小时实现多余溶剂的去除，在去除多余溶剂的期间，每隔6小时至18小时例如12小时更换一次水。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，将17g至18g的干燥聚砜颗粒放入65ml至66ml的极性非质子溶剂中，再加入11ml至13ml的致孔剂，在40℃至60℃条件下恒温水浴搅拌均匀，静置脱泡，得到铸膜液；然后将铸...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，黄轩，赵斌，杨晨阳，张朝晖，赵理想，王虹利，李君敬，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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