一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法，属于膜技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法


[0001]本专利技术属于膜
，具体涉及一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法
。

技术介绍

[0002]清洁
、
安全和充足的水供应是世界面临的最具挑战性的问题之一
。
目前研究发现纳滤膜是一种高效
、
节能
、
环保的技术，可被广泛应用于水处理
、
制药和生物技术以及食品工业中
。
基于聚酰胺
(PA)
化学的薄膜复合材料
(TFC)
结构膜是纳滤水净化和脱盐的关键
。
然而，尽管
TFC
‑
PA
膜在纳滤水中被广泛使用，但其在渗透性和选择性之间还普遍存在权衡关系，阻碍了膜透水性和溶质截留率的同时提高
。
在基底上构筑中间层是调节界面聚合
(IP)
工艺和
PA
结构的有效途径，使得膜具有更高的透水性和良好的溶质截留率
。
[0003]聚酰胺层是由互不混溶的多元胺和多元酰氯之间进行的界面聚合反应制得，胺单体扩散穿过有机
‑
水界面并进入有机相，最终分离层会沉积在基底表面，改变多元胺的溶解度
、
扩散率或反应性会导致
PA
层厚度
、
形态和网络结构的变化，从而影响纳滤膜的渗透性和截留性能
。
因此，实现对界面聚合反应的控制与优化，进而制备一种具有优异选择渗透性的薄膜复合纳滤膜，对于提升界面聚合工艺以及纳滤膜制备技术具有一定的帮助
。
综上，如何制备一种同时具有较高的渗透性和截留性能的新型纳滤膜是本领域技术人员亟需解决的技术问题
。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法，包括以下步骤：
[0007]将
Kevlar
纤维溶解于二甲基亚砜的碱性水溶液中，并浇注于
PP/PE
无纺布上，通过浸渍相转化法负载哌嗪单体，获得储存有哌嗪单体的
Kevlar
水凝胶基底膜片；
[0008]将二硫化钼纳米片与十六烷基三甲基溴化铵在水中反应制备二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵纳米片；
[0009]将所述二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵纳米片溶于有机溶剂中，得到二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵溶液，并倒入所述
Kevlar
水凝胶基底膜片上，静置，然后倒入油相溶液进行反应，干燥，即得到所述新型纳滤膜
。
[0010]进一步地，一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法，具体包括以下步骤：
[0011](1)
将
Kevlar
纤维
(
聚对苯二甲酰对苯二胺纤维
)
溶解于二甲基亚砜的碱性水溶液中，经磁力搅拌
、
离心后，将得到的上层溶液浇筑到
PP/PE
无纺布上，然后浸泡在含有哌嗪单
体的水溶液中，得到
Kevlar
水凝胶基底膜片；
[0012](2)
将二硫化钼粉末与正丁基锂混合，经磁力搅拌后，加水得到混合溶液，将所述混合溶液置于冰水浴中进行超声处理，然后进行离心
、
真空干燥，得到二硫化钼纳米片；将所述二硫化钼纳米片溶于水中，加入十六烷基三甲基溴化铵
(CTAB)
搅拌均匀，最后经洗涤后得到二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵纳米片
(MoS2‑
CTAB
纳米片
)
，将其溶于有机溶剂中，搅拌均匀，得到二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵溶液
(MoS2‑
CTAB
溶液
)
；
[0013](3)
将所述二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵溶液倒入所述
Kevlar
水凝胶基底膜片上，静置，然后倒入油相溶液进行反应，干燥，即得到所述新型纳滤膜
。
[0014]有益效果：本专利技术在制备二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵溶液的过程中，在磁力搅拌后加入水迫使
MoS2进行水合反应并剥离成纳米片，并在冰水浴中进行超声处理，进一步辅助剥离过程的完成
。
[0015]进一步地，步骤
(1)
中所述二甲基亚砜的碱性水溶液为将二甲基亚砜
(DMSO)、
氢氧化钾和水混合配制而成
。
[0016]更进一步地，所述二甲基亚砜
、
氢氧化钾和水的添加量之比为
(60
‑
300)mL∶(1.2
‑
5)mg∶(1.2
‑
5)mL
，优选为
60mL∶1.2g∶1.2mL。
[0017]进一步地，步骤
(1)
中所述
Kevlar
纤维与氢氧化钾的质量比为
1∶1
；所述含有哌嗪单体的水溶液中哌嗪单体的质量浓度为
0.5
‑2％，优选为
0.5
‑1％，更优选为1％
。
[0018]进一步地，步骤
(1)
中所述磁力搅拌转速为
400rpm
，搅拌时间为
48h
；
[0019]所述浸泡的时间为
2min
；
[0020]所述离心的转速为
8000rpm
，时间为
20min。
[0021]进一步地，步骤
(2)
中所述二硫化钼粉末与正丁基锂的添加量之比为
1g∶10mL
；
[0022]所述正丁基锂与水的体积比为
1∶10
；
[0023]所述二硫化钼纳米片与水的添加量之比为
1g∶100mL
；
[0024]所述二硫化钼纳米片与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为
10∶1
；
[0025]所述二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵溶液中所述二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵纳米片的质量浓度为
0.0025
‑
0.01
％，优选为
0.005
％
。
[0026]进一步地，步骤
(2)
中所述磁力搅拌为在氮气气氛中，转速为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将
Kevlar
纤维溶解于二甲基亚砜的碱性水溶液中，并浇注于
PP/PE
无纺布上，通过浸渍相转化法负载哌嗪单体，获得储存有哌嗪单体的
Kevlar
水凝胶基底膜片；将二硫化钼纳米片与十六烷基三甲基溴化铵在水中反应制备二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵纳米片；将所述二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵纳米片溶于有机溶剂中，得到二硫化钼
‑
十六烷基三甲基溴化铵溶液，并倒入所述
Kevlar
水凝胶基底膜片上，静置，然后倒入油相溶液进行反应，干燥，即得到所述新型纳滤膜
。2.
根据权利要求1所述的一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法，其特征在于，所述
Kevlar
水凝胶基底膜片的制备过程具体包括：将
Kevlar
纤维溶解于二甲基亚砜的碱性水溶液中，经磁力搅拌
、
离心后，将得到的上层溶液浇筑到
PP/PE
无纺布上，然后浸泡在含有哌嗪单体的水溶液中，得到
Kevlar
水凝胶基底膜片
。3.
根据权利要求2所述的一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法，其特征在于，所述含有哌嗪单体的水溶液中哌嗪单体的质量浓度为
0.5
‑2％
。4.
根据权利要求2所述的一种两亲性二硫化钼纳米片辅助制备新型纳滤膜的方法，其特征在于，所述二甲基亚砜的碱性水溶液为将二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志宁，王栋，王子明，刘欣，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：