本发明专利技术涉及一种水处理涂覆膜及其制备方法，以聚乙烯膜为基体，在表面涂覆含有氮掺杂分级多孔炭的涂覆浆料，得到的水处理涂覆膜，其中，氮掺杂分级多孔炭中氮元素以共价键的形式结合在多孔炭材料表面，增强多孔炭对污水的处理能力；氮元素进入多孔炭材料内部，使得炭原子与氮原子形成共价键，增大水处理膜在滤水过程中的活性位点，提高吸附效果；同时，氮掺杂分级多孔炭具有较大的比表面积和高比表孔容，孔径可控，利用分子间作用力吸附污染物，提高所制隔膜的吸附性能，可用于水过滤渗透等领域。域。
【技术实现步骤摘要】
一种水处理涂覆膜及其制备方法
[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种水处理涂覆膜及其制备方法。
技术介绍
[0002]水是生命之源，是生命的重要组成部分。污水的排放给环境造成了很严重的污染，污水排放不仅污染了地面水，也污染了地下水源，甚至影响到人类的生命和安全。污水处理的方法有很多，例如，物理法、化学法、生物法等。其中，膜处理法是一项新技术，高分子水处理膜通常在水处理装置中。例如，聚砜类，聚偏氟乙烯类，聚乙烯类、聚乙烯醇类等。
[0003]聚乙烯膜具有机械强度高、耐化学性、耐冲击性等优点，应用较广泛。但聚乙烯膜表面能较低，使其与水之间相互的作用能力较弱，其表面疏水的特性使得聚乙烯膜容易收到污染，降低膜过滤性能。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是在现有技术的基础上，提供一种水处理涂覆膜，以聚乙烯膜(PE薄膜)为基体，在表面涂覆含有氮掺杂分级多孔炭的涂覆浆料，得到的水处理涂覆膜，其中，氮掺杂分级多孔炭中氮元素以共价键的形式结合在多孔炭材料表面，增强多孔炭对污水的处理能力；氮元素进入多孔炭材料内部，使得炭原子与氮原子形成共价键，增大水处理膜在滤水过程中的活性位点，提高吸附效果；同时，氮掺杂分级多孔炭具有较大的比表面积和高比表孔容，孔径可控，利用分子间作用力吸附污染物，提高所制隔膜的吸附性能，可用于水过滤渗透等领域。
[0005]本专利技术的另一个目的是提供上述水处理涂覆膜的制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种水处理涂覆膜的制备方法，它包括如下步骤：
[0008](1)氮掺杂分级多孔炭的制备：
[0009]将氢氧化钾、柠檬酸铁和纯化水混合均匀，在80～120℃的条件下进行干燥，干燥后所得混合物经研磨后，进行碳化处理，得到中间产物炭材料，所得中间产物炭材料与硝酸混合，在60～80℃的条件下进行刻蚀处理，将得到的产物洗涤、烘干后，在含氨气的气体氛围下进行煅烧处理，得到氮掺杂分级多孔炭；其中，在碳化处理的过程中，升温程序为：以3～7℃/min的升温速率，碳化温度为700～900℃；
[0010](2)制备涂覆浆料：
[0011]将增稠剂溶解在去离子水中，加入步骤(1)中制备的氮掺杂分级多孔炭，分散均匀后向所得混合物中加入粘结剂和润湿剂，得到涂覆浆料；
[0012](3)制备水处理涂覆膜：
[0013]取步骤(2)中所得涂覆浆料涂覆于聚乙烯膜的表面，干燥，得到水处理涂覆膜。
[0014]对于本专利技术而言，在步骤(1)中，氢氧化钾与柠檬酸铁的质量比为1:8～12，可以但不局限于1:8、1:9、1:10、1:11或1:12，为了获得更好的效果，氢氧化钾与柠檬酸铁的质量比
为1:10。
[0015]在步骤(1)中，干燥温度为80～120℃，优选地，干燥温度为90～110℃；更优选低，干燥温度为100℃。干燥时间为10～16h，优选为12h。
[0016]在一种优选方案中，在步骤(1)中，在碳化处理的过程中，升温程序为：以5℃/min的升温速率，碳化温度为800℃。
[0017]进一步地，碳化时间为0.5～1.5h，优选为1h。
[0018]在一种优选方案中，在步骤(1)中，刻蚀处理时温度为65～75℃，优选为70℃；刻蚀处理时时间为0.5～1.5h，优选为1h。
[0019]对于本专利技术而言，在步骤(2)中，增稠剂为脂肪酸类增稠剂、纤维素类增稠剂、无机盐类增稠剂或氧化胺类增稠剂的一种或多种；优选为羧甲基纤维素钠。
[0020]在步骤(2)中，粘结剂为聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈或酚醛树脂中的一种或多种。
[0021]在步骤(2)中，润湿剂为硅氧烷类、脂肪醇类醚类或聚氧乙烯类中的一种或多种。
[0022]对于本专利技术而言，在步骤(2)中，以涂覆浆料的总重量为100％计，由以下质量分数的组分制成：氮掺杂分级多孔炭的质量分数为10
‑
40wt％，粘结剂的质量分数为3
‑
8wt％，增稠剂的质量分数为5
‑
10wt％，润湿剂的质量分数为0.1
‑
0.5wt％，余量为水。
[0023]在一种优选方案中，在步骤(2)中，以涂覆浆料的总重量为100％计，由以下质量分数的组分制成：氮掺杂分级多孔炭的质量分数为10wt％，粘结剂的质量分数为4wt％，增稠剂的质量分数为5wt％，润湿剂的质量分数为0.2wt％，余量为水。
[0024]在一种优选方案中，在步骤(2)中，以涂覆浆料的总重量为100％计，由以下质量分数的组分制成：氮掺杂分级多孔炭的质量分数为20wt％，粘结剂的质量分数为5wt％，增稠剂的质量分数为8wt％，润湿剂的质量分数为0.2wt％，余量为水。
[0025]本专利技术在制备氮掺杂分级多孔炭时，采用氢氧化钾进行活化，使得多孔炭的颗粒减小，表面变得疏松多孔，再对分级多孔炭进行刻蚀，形成孔隙；继续使用氨气对分级多孔炭进行煅烧处理，制备方法简单，具有较大的比表面积和高比表孔容，孔径可控，利用分子间作用力吸附污染物，提高所制隔膜的吸附性能，可用于水过滤渗透等领域。
[0026]本专利技术还涉及采用上述制备方法得到的水处理涂覆膜。
[0027]本专利技术以聚乙烯膜(PE薄膜)为基体，在聚乙烯膜(PE薄膜)的表面涂覆氮掺杂分级多孔炭，具有两层结构，结构简单，机械稳定性高，制备方法成熟，价格低廉，氮掺杂多分级多孔炭堆积密度低、比表面积大，孔径可控，具有很强的吸附性能。
[0028]采用本专利技术的技术方案，优势如下：
[0029]本专利技术以聚乙烯膜(PE薄膜)为基体，在表面涂覆含有氮掺杂分级多孔炭的涂覆浆料，得到的水处理涂覆膜，其中，氮掺杂分级多孔炭中氮元素以共价键的形式结合在多孔炭材料表面，增强多孔炭对污水的处理能力；氮元素进入多孔炭材料内部，使得炭原子与氮原子形成共价键，增大水处理膜在滤水过程中的活性位点，提高吸附效果；同时，氮掺杂分级多孔炭具有较大的比表面积和高比表孔容，孔径可控，利用分子间作用力吸附污染物，提高所制隔膜的吸附性能，可用于水过滤渗透等领域。
[0030]本专利技术在制备氮掺杂分级多孔炭时，采用氢氧化钾进行活化，使得多孔炭的颗粒减小，表面变得疏松多孔，再对分级多孔炭进行刻蚀，形成孔隙；继续使用氨气对分级多孔
炭进行煅烧处理，制备方法简单，具有较大的比表面积和高比表孔容，孔径可控，利用分子间作用力吸附污染物，提高所制隔膜的吸附性能，可用于水过滤渗透等领域。
具体实施方式
[0031]以下通过具体实施例与对比例对本专利技术作进一步解释说明，但这并非是对本专利技术的限制。本领域的专业技术人员根据本专利技术的基本思想，可以进行任何修改、等同替换或改进，均应包含在本专利技术的范围之内
[0032]实施例1
[0033](1)氮掺杂分级多孔炭的制备：
[0034]称取氢氧化钾1g溶于50mL纯水中，再加入10g柠檬酸铁本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水处理涂覆膜的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：(1)氮掺杂分级多孔炭的制备：将氢氧化钾、柠檬酸铁和纯化水混合均匀，在80～120℃的条件下进行干燥，干燥后所得混合物经研磨后，进行碳化处理，得到中间产物炭材料，所得中间产物炭材料与硝酸混合，在60～80℃的条件下进行刻蚀处理，将得到的产物洗涤、烘干后，在含氨气的气体氛围下进行煅烧处理，得到氮掺杂分级多孔炭；其中，在碳化处理的过程中，升温程序为：以3～7℃/min的升温速率，碳化温度为700～900℃；(2)制备涂覆浆料：将增稠剂溶解在去离子水中，加入步骤(1)中制备的氮掺杂分级多孔炭，分散均匀后向所得混合物中加入粘结剂和润湿剂，得到涂覆浆料；(3)制备水处理涂覆膜：取步骤(2)中所得涂覆浆料涂覆于聚乙烯膜的表面，干燥，得到水处理涂覆膜。2.根据权利要求1所述的水处理涂覆膜的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述氢氧化钾与柠檬酸铁的质量比为1:8～12，优选为1:10；干燥温度为90～110℃，优选为100℃；干燥时间为10～16h，优选为12h。3.根据权利要求1所述的水处理涂覆膜的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，在碳化处理的过程中，升温程序为：以5℃/min的升温速率，碳化温度为800℃；碳化时间为0.5～1.5h，优选为1h。4.根据权利要求1所述的水处理涂覆膜的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，刻蚀处理时温度为65～75℃，优选为70℃；刻蚀处理时时间为0.5～1.5h，优选为1h。5.根据权利要求1所述的水处理涂覆膜的制备方法，其特征在于，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，熊敬康，袁吟龙，熊怡然，许斌，林小春，曹灵囡，张伟常，刘玲，黄宇翔，
申请(专利权)人：常州市建国电器有限公司中镓半导体应用技术厦门有限公司厦门国照科技有限公司江苏科慧半导体研究院有限公司国紫半导体科技深圳有限公司新三代半导体科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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