一种二维纳米岛@石墨烯异质结自组装疏水纳滤膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳米膜材料技术领域，具体涉及一种二维纳米岛@石墨烯异质结自组装疏水纳滤膜及其制备方法。本发明专利技术还提供了所述二维纳米岛@石墨烯异质结自组装疏水纳滤膜在水处理中的应用。本发明专利技术的二维纳米岛@石墨烯异质结自组装疏水纳滤膜，通过在纳滤膜中构筑层间距在1nm以下且埃级别可控的疏水孔道，不仅可以有效阻隔各种水合离子（包括K

【技术实现步骤摘要】
一种二维纳米岛@石墨烯异质结自组装疏水纳滤膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于纳米膜材料
，具体涉及一种二维纳米岛@石墨烯异质结自组装疏水纳滤膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]相较于传统蒸馏法，利用水处理膜技术进行水净化处理，具有杂质分离效率高、处理过程能耗较低、成本可控等优势，在海水淡化、家庭用水净化、工业废水处理等领域中有着广泛的应用。随着水处理膜技术的发展，不同的应用领域对水处理效率以及降低水处理过程能量损耗提出了更高要求，因此，急需开发出新型的、可同时具备大水通量和高离子阻隔性的水处理膜技术。
[0003]目前，水处理膜按膜内孔径大小主要分为微滤膜(0.1～10μm)、超滤膜(10～100nm)、纳滤膜(1～10nm)和反渗透膜(0.1～1nm)四种类型。随着膜内孔径的减小，水被净化的程度越来越高。具体表现为，利用微滤膜可以除去绝大部分悬浮颗粒以及微生物等；利用超滤膜可以去除绝大部分高分子以及病毒；利用纳滤膜可以除去绝大部分有机小分子和二价离子；而利用反渗透膜则基本可以除去所有离子，包括一价碱金属离子。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疏水性二维纳米岛@石墨烯异质结材料，其特征在于，通过氧基团催化反应，将二维纳米岛材料生长在石墨烯的表面，制备得到具有疏水性二维纳米岛@石墨烯异质结材料，所述二维纳米岛材料与石墨烯的面积比为10～70%。2.如权利要求1所述的疏水性二维纳米岛@石墨烯异质结材料，其特征在于，所制备得到的疏水性二维纳米岛@石墨烯异质结材料中，二维纳米岛的接触角为60～120
°
，二维石墨烯的接触角为60～90
°
。3.权利要求1或2所述的疏水性二维纳米岛@石墨烯异质结材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将氧化石墨烯悬浮液加入到可溶性金属盐溶液中，并通入惰性气体以去除氧气，得到溶液A；（2）将二维纳米岛前驱体材料溶解到水中，并通入惰性气体以去除氧气，得到溶液B；（3）将溶液B加入到溶液A中，进行氧基团催化反应，反应温度为
‑
30～150℃，反应时间为0.5～96h，抽滤，洗涤，制备得到疏水性二维纳米岛@石墨烯异质结材料；步骤（1）中可溶性金属盐溶液为镍的可溶性金属盐溶液或铜的可溶性金属盐溶液；步骤（2）中所述二维纳米岛前驱体材料为对苯二胺盐酸盐、对苯二胺盐酸盐、六氨基苯、六氨基苯、石墨炔或六巯基苯。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中氧化石墨烯悬浮液的浓度为0.1～5mg/mL；步骤（2）中溶液B的浓度为0.1～1mol/L；步骤（1）、（2）中所使用的惰性气体为氩气或...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔鑫炜，许群，张凌，刘晓鹏，张倩，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：