The invention discloses a two-dimensional layered vermiculite film and a preparation method thereof, which comprises the following steps: Step 1: mixing the thermal expansion vermiculite with LiCl solution, heating and stirring, centrifugal washing to prepare powder a; step 2: mixing powder a with hydrogen peroxide, heating and stirring, centrifugal washing to prepare powder B; step 3: mixing powder B with water, stirring at room temperature, and high-speed centrifugal cleaning Step four: the two-dimensional vermiculite nano tablets prepared in step three were stacked layer by layer on the porous substrate surface to obtain the two-dimensional layered vermiculite film. The vermiculite nano tablet prepared by this method has the advantages of large film size, high yield, low preparation cost and simple process. The method of the invention uses the thermal expansion vermiculite to prepare the two-dimensional layered vermiculite film, and the two-dimensional layered vermiculite film has excellent membrane separation performance, while accurately intercepting solute molecules and ions, it still maintains a high solvent penetration level.
【技术实现步骤摘要】
一种二维层状蛭石膜、制备及应用
本专利技术属于纳米材料及功能薄膜
,具体涉及一种二维层状蛭石膜、制备及应用。
技术介绍
自2004年石墨烯材料发现,石墨烯及类石墨烯二维纳米材料在储能、光学、生物及传感等多个领域表现了极大应用潜力。在膜分离
,通过二维纳米片进行平行、规则的层层堆叠,从而构成宏观层状薄膜,利用薄膜内大量的层间纳米通道,可实现优于传统高分子薄膜的快速传输、精确筛分性能。金万勤CN103611431B、王海辉CN106178979A专利分别报道了氧化石墨烯、MXene等二维层状膜在分子与离子分离方面的优异性能。但是,综合既往研究与专利可以看到,一方面,多数二维纳米材料的前驱体价格昂贵,制备过程复杂,且伴随大量酸、碱的使用,产率也相对较低,限制了二维材料的推广应用;另一方面,目前所制备纳米片尺寸普遍在0.1-0.5μm,较小的纳米片使得层状膜需达到较大厚度,才能完全避免因纳米片间无法有效搭接造成的结构缺陷,以实现对分子、离子等纳米级溶质的高效截留,但较厚的薄膜无疑将导致薄膜渗透性能的下降。因此,制备具有片层尺寸大的二维纳米片,在此基础上构筑超薄、无结构缺陷的薄膜,是二维层状膜在膜分离
推广应用的关键技术之一。蛭石是一种具有层状结构的天然黏土化合物,主要由硅氧四面体,铝氧四面体构成。我国蛭石资源储量约占世界的六分之一,长期以来,蛭石仅应用于建筑、农业等传统领域。田维亮报道了利用球磨对蛭石分层,制备单层蛭石纳米片的方法,但制备过程能耗较大,且所制备的蛭石纳米片尺寸较小。< ...
【技术保护点】
1.一种二维层状蛭石膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤一:将热膨胀蛭石与LiCl溶液混合,加热搅拌,离心洗涤,制得粉末A;/n步骤二:将粉末A与双氧水混合,加热搅拌,离心洗涤,制得粉末B;/n步骤三:将粉末B与水混合,常温搅拌,高速离心除杂后,低速离心得到二维蛭石纳米片溶液;/n步骤四:将步骤三中制得的二维蛭石纳米片在多孔基底表面进行层层堆叠,得到二维层状蛭石膜。/n
【技术特征摘要】
1.一种二维层状蛭石膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:将热膨胀蛭石与LiCl溶液混合,加热搅拌,离心洗涤,制得粉末A;
步骤二:将粉末A与双氧水混合,加热搅拌,离心洗涤,制得粉末B;
步骤三:将粉末B与水混合,常温搅拌,高速离心除杂后,低速离心得到二维蛭石纳米片溶液;
步骤四:将步骤三中制得的二维蛭石纳米片在多孔基底表面进行层层堆叠,得到二维层状蛭石膜。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤一中的热膨胀蛭石、水以及LiCl的质量比为1:35~40:3~5,加热温度120℃,搅拌时间18~24小时。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤二中的粉末A与双氧水的质量比为1:35~40,所述的双氧水质量分数为30%,加热温度150℃,搅拌时间36~48小时。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤三中高...
【专利技术属性】
技术研发人员:王琎,杨冰,田梦涛,王磊,张治杰,朱甲妮,
申请(专利权)人:西安建筑科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。