具有多级亲水结构的抗污染氧化石墨烯膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有多级亲水结构的抗污染氧化石墨烯膜的制备方法。主要包括以下步骤：在氧化石墨烯纳米片表面原位生长植酸基超亲水层；将生长植酸基超亲水层的氧化石墨烯纳米片组装成超亲水氧化石墨烯膜；通过配位驱动的桥联组装方法在超亲水氧化石墨烯膜表面组装糖酸，形成具有多级亲水结构的氧化石墨烯膜。该方法实现了具有连续植酸基底耦合分子级分散的糖链的多级亲水结构表面的可控构建。植酸层形成连续的水合层，分子级分布的糖链通过羟基与水合层中的界面水产生氢键相互作用，形成水合叠加效应，从而增加水合层的内聚强度，实现污染物的超低粘附，有效地提升了氧化石墨烯膜的抗污染性能。烯膜的抗污染性能。烯膜的抗污染性能。

【技术实现步骤摘要】
具有多级亲水结构的抗污染氧化石墨烯膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及抗污染膜的制备方法，尤其涉及一种具有多级亲水结构的抗污染氧化石墨烯膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]氧化石墨烯(GO)具有原子级厚度、超大比表面积、高机械强度和化学稳定性，在超快传质通道的构建上广受青睐，被认为是新一代高性能分离膜材料，已在气体分离、质子传递、脱盐、离子或分子筛分等领域展现可观的应用前景。然而，膜污染是高性能GO膜的开发的共性瓶颈问题。尽管GO表面含有丰富的含氧官能团，但其基团的不均匀分布以及C
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H键固有的亲脂性，导致GO膜表面与污染物之间产生强烈相互作用。同时，GO膜由于较高的渗透通量，其表面浓差极化效应严重，大量污染物到达膜表面并与膜表面产生非特异性相互作用，导致更严重的通量衰减和分离性能损失。亟待开发具有优异抗污染性能的GO膜。
[0003]表面亲水化是阻止污染物在表面接触，提升表面抗污染性能的最常用的手段之一。其基本原理是通过静电或氢键将水分子紧密结合于表面形成连续水合层，为污染物的接触与粘附提供空间和能量屏障。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多级亲水结构的抗污染氧化石墨烯膜，其特征在于，由植酸基超亲水层在GO纳米片原位生长，得到具有植酸基超亲水层的GO纳米片；然后，通过成膜技术制备基于植酸的超亲水GO膜，最终，基于植酸耦合糖链的多级亲水结构组装得到具有多级亲水结构的GO膜。2.一种如权利要求1所述抗污染氧化石墨烯膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，植酸基超亲水层在GO纳米片的原位生长：配置GO质量浓度为5～100μg/mL、植酸摩尔浓度为0.1～20mM的GO/植酸混合分散液；然后，在上述GO/植酸混合分散液中加入摩尔浓度为0.1～20mM的过渡金属盐溶液，在得到混合液中，以每毫克GO计，其中植酸为0.075mmol，金属盐为0.0375mmol；在摇床中组装5～60min，得到具有植酸基超亲水层的GO纳米片，简称为PA@GO纳米片；步骤二，基于植酸的超亲水GO膜的制备：将步骤一得到的PA@GO纳米片通过成膜技术，制备基于植酸的超亲水GO膜，简称为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪，姜忠义，杨焯，龙梦影，覃炳南，王宇涵，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：