一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法技术

一种制备Fe‑cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，属于纳滤膜分离领域。其步骤包括：对多孔基膜进行预处理，使其荷负电，去除表面杂质，并对其进行水解；将金属盐、尿素溶解于乙二醇中，搅拌均匀后将其置于高压反应釜中反应，以此制备LDH纳米片；采用金属‑有机自组装法制备Fe‑cage；通过Fe‑cage调节LDH纳米片之间形成的纳米通道的结构和化学性质，采用真空辅助法在多孔基膜上沉积LDH/Fe‑cage，形成薄膜分离层；本发明专利技术有效提高纳滤膜的分离性及稳定性。该方法制备简单，成膜快，还可用于制备具有不同嵌入分子的LDH膜以用于其它应用。

A method of preparing Fe cage intercalated layered bimetallic hydroxide nanofiltration membrane

【技术实现步骤摘要】
一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法
本专利技术涉及一种动态自组装Fe-cage插层层状双金属氢氧化物复合纳滤膜的制备方法及应用，属于膜分离

技术介绍
水污染和水短缺是人类面临的主要问题。水体中的污染物会降低水质并危害生态环境，应当从水中清除包括小分子有机化合物和天然有机物(NOM)在内的污染物。纳滤(NF)因其操作简便，节能，环保等优点而被公认为是有前途的净水技术。影响NF分离技术发展的主要因素是NF膜的分离性能和稳定性，这取决于膜材料和结构的特性。近年来，二维材料已被广泛用于制备分离膜，其可形成具有选择性的超薄分离层。常见的二维材料包括氧化石墨烯、六方氮化硼，过渡金属二硫化物、氮化碳、金属有机骨架等。其中，层状双金属氢氧化物(LDH)，又称水滑石，是一种阴离子型黏土材料，具有二维层状结构，主体由金属氢氧化物组成，层间为插层阴离子，具有碱性、亲水性、阴离子可交换性、层间距可调控、吸附性能、催化性能等特点。然而，LDH材料本身的特性极大地影响原位插层。因此，有必要寻找一种更方便可行的方法来制备具有不同层间阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA:LDH的剥离/n(1)将形成LDH的金属离子盐、尿素与乙二醇混合搅拌均匀，得到前驱体溶液；/n(2)将步骤(1)配制好的前驱体溶液倒入反应釜中，在80℃～140℃下进行反应，反应压力为反应釜自身产生的压力；/n(3)反应一段时间后将其取出在室温下冷却，将反应釜中溶液用乙醇反复清洗离心后分散于水中，得到纳米片LDH分散液；/nB:Fe-cage的制备/n(1)对反应中所需要的水进行脱气处理，制备脱气水；/n(2)将4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物、吡啶-2-甲醛、四甲基氢氧化铵、硫酸亚铁七...

【技术特征摘要】
1.一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A:LDH的剥离
(1)将形成LDH的金属离子盐、尿素与乙二醇混合搅拌均匀，得到前驱体溶液；
(2)将步骤(1)配制好的前驱体溶液倒入反应釜中，在80℃～140℃下进行反应，反应压力为反应釜自身产生的压力；
(3)反应一段时间后将其取出在室温下冷却，将反应釜中溶液用乙醇反复清洗离心后分散于水中，得到纳米片LDH分散液；
B:Fe-cage的制备
(1)对反应中所需要的水进行脱气处理，制备脱气水；
(2)将4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸水合物、吡啶-2-甲醛、四甲基氢氧化铵、硫酸亚铁七水合物和脱气水加入到三口反应瓶中；
(3)通入一段时间氮气将三口反应瓶中的空气排尽，使整个反应在氮气的条件下进行；
(4)将反应瓶在一定温度下反应一段时间，反应过程中保持搅拌；
(5)向步骤(4)反应好的溶液中缓慢加入丙酮进行沉淀并离心；
(6)将所得到的沉淀在真空干燥箱中烘干；
C:LDH/Fe-cage复合膜的制备
(1)对PAN基膜进行预处理，除去表面有机物，无机物及微生物，除去基膜中的气泡；
(2)将步骤(1)中处理后的基膜进行水解；
(3)配制步骤A得到的LDH分散液，将步骤B得到的Fe-cage加入到LDH分散液中配制铸膜液，超声至均匀；
(4)取一定量铸膜液倒入溶剂过滤器的溶剂杯中，并在真空辅助的条件下沉积成膜；
(5)将(4)中制备的LDH/Fe-cage复合膜干燥。


2.按照权利要求1所述的一种制备Fe-cage插层层状双金属氢氧化物纳滤膜的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乃鑫，李倩，韩旺，安全福，纪树兰，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11