一种氧化石墨烯/MOF复合膜及其制备方法与应用技术

技术编号:20917340 阅读:30 留言:0更新日期:2019-04-20 09:51
本发明专利技术公开了一种氧化石墨烯/MOF复合膜及其制备方法与在工业废水处理或海水淡化中的应用。本发明专利技术所述的方法在氧化石墨烯层间引入聚乙烯醇,增加了含氧量官能团数目,为金属离子的配位提供了更多的位点;金属离子预先与氧化石墨烯/聚乙烯醇膜进行交联提高了膜的稳定性;更多的金属离子配位,提高了MOF的引入量,更大限度的提高膜的分离性能,膜的水通量得到进一步提升,截留率与稳定性同样得到保障。

A Graphene Oxide/MOF Composite Film and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a graphene oxide/MOF composite film, a preparation method thereof and its application in industrial wastewater treatment or seawater desalination. The method of the invention introduces polyvinyl alcohol between graphene oxide layers, increases the number of oxygen functional groups, and provides more sites for coordination of metal ions; crosslinking metal ions with graphene oxide/polyvinyl alcohol membrane in advance improves the stability of the membrane; more metal ion coordination enhances the introduction of MOF, and improves the separation performance of the membrane to a greater extent. The water flux has been further enhanced, and the interception rate and stability have also been guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯/MOF复合膜及其制备方法与应用
本专利技术属于新材料
,具体涉及一种水通量有效增加而截留保持的氧化石墨烯/MOF复合膜及其制备方法与用途。
技术介绍
自2004年Geim课题组通过机械剥离的方法得到第一片石墨烯,其优异的力学、电学性能、超高的比表面积、量子霍尔效应等等,使该材料在燃料电池、超级电容器等众多领域表现出很好的应用前景。石墨烯为碳原子经sp2杂化构成的蜂巢状结构,只有一个原子层的厚度,是理想的二维材料,而其由于电子云的覆盖,经检测单层石墨烯甚至不允许半径最小的气体He的通过,在分离领域表现出极大的潜力。作为石墨烯性能最为优异的衍生物之一的氧化石墨烯,由于具有良好的亲水性、在水中易分散的性质,使得氧化石墨烯可通过抽滤的方式制成膜并进行液体分离变为现实,其具有良好的机械稳定性、化学惰性以及二维材料的超薄特性。氧化石墨烯由于其超高的比表面积以及其片层在边-边处的排斥作用和在面-面上的静电作用,在抽滤过程中可以堆叠形成有秩序的片层进行水处理及离子筛分。然而由于氧化石墨烯片层之间紧密的堆叠方式,即便是纳米级的超薄膜,水通量仍然不是很大,且有一定的上升空间,因此,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯/MOF复合膜,其特征在于:所述的氧化石墨烯/MOF复合膜具体按照如下方法进行制备:(1)氧化石墨烯/聚乙烯醇复合膜的制备:将氧化石墨分散到去离子水中,超声得到0.01~0.5g·L

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯/MOF复合膜,其特征在于:所述的氧化石墨烯/MOF复合膜具体按照如下方法进行制备:(1)氧化石墨烯/聚乙烯醇复合膜的制备:将氧化石墨分散到去离子水中,超声得到0.01~0.5g·L-1的氧化石墨烯分散液,然后将所述的氧化石墨烯分散液与浓度为0.01~2g·L-1的聚乙烯醇水溶液混合得到混合液,将所述的混合液在底膜上真空抽滤得到氧化石墨烯/聚乙烯醇GO/PVA复合膜;所述的氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1:0.5~8;(2)交联GO/PVA复合膜:将步骤(1)制备的氧化石墨烯/聚乙烯醇复合膜浸泡于交联剂中0.5~24h,而后冲洗晾干得到交联GO/PVA复合膜;所述交联剂以水溶液的形式加入,浓度为0.1~1mol/L;所述的交联剂为硝酸锌、硝酸铜或氯化铁;(3)原位合成MOF:将步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员:张国亮李洋张旭
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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