【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及纳滤膜改性，具体涉及一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜及其制备方法及在去除水中cro42-上的应用。
技术介绍
0、技术背景：
1、膜法是目前高效且有前途的水处理方法，具有经济实惠、低能耗、可扩展性、易于制造和生态友好等特点。膜法包括反渗透(ro)、正渗透(fo)、纳滤(nf)、超滤(uf)等。纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，主要用于分离小分子量的物质。与其它过滤膜相比，纳滤具有高渗透通量、低压驱动、相对较高的截留率和较低的相对成本等优势，使得其在各个科学领域的应用，尤其是水处理领域备受关注。
2、膜污染是膜分离领域发展的最大阻碍之一。膜污染分为生物污染和非生物污染。非生物污染可以通过物理手段来进行缓解和解决，如冲洗和震荡等，而生物污染则是要棘手的多。在膜组件运行的过程中，微生物会在膜内外表面的沉积、粘附和生长，从而造成的生物污染。细菌淤积在膜表面，不仅会影响水渗透性，细菌强烈的黏附性也会加剧其它种类的污染。这种生物污染是不可逆的，这会使膜的净水和分离能力越来越差，影响膜的运作的过程。
3、废水中的重金属离子超标的问题引起广泛关注，它对人类健康和生态系统均已构成了严重的威胁。cro42-的毒性很强，容易引起严重疾病，导致环境恶化，但cro42-仍广泛应用于工业和农业之中。因此，检测和去除溶解于水中的cro42-是至关重要的。到目前为止，技术已经趋于成熟的对cro42-监测方法有很多，包括电化学监测方法，质谱分析法，原子吸收光谱法以及色谱分析法等。这些检测工艺
4、接枝、表面涂层、将纳米材料引入聚合物等是一些已知的膜改性方法。现有专利cn115090126a中运用二氧化钼和铜对nf膜进行改性，该方法将二氧化钼和铜分别掺入间苯二胺水相溶液和均苯三甲酰胺氯有机相溶液中，然后通过两种溶液在聚醚砜基膜表面进行界面聚合，将二氧化钼和铜结合于膜上，利用s原子对cu的配合与吸附，将cu固定于膜表面，从而使膜具有抗菌功能。并且二氧化钼也具有较强的亲水性能，对增加膜的通量有一定的贡献。但是这种方法制备的膜的问题在于抗菌能力并不是十分突出，且膜表面的铜离子依旧容易渗漏，不仅会减弱抗菌效率，铜离子也容易进入渗透液中，会对渗透液产生一定程度影响。专利cn114345152b公开了一种高通量抗污染复合纳滤膜及其制备方法。该纳滤膜的分离层由含有多元胺的水相与含有多元酰氯和侧链双端型环氧改性硅油的有机相通过界面聚合反应制成。环氧改性硅油直接参与界面聚合，在聚酰胺网络构筑有效水通道，可有效提高膜通量，未反应环氧基团与酰氯水解生成的羧基和多羟基酸的羧基反应，使膜整体趋向电中性，并且亲水性得到有效提高，同时能够显著提高纳滤膜的抗污染能力。但该制备方法较为复杂，且反应物种类繁多，可控性较差，不仅如此，膜的可持续性也无法得到保证。专利cn102008908a公开了一种利用改性碳纳米管增强抗菌性的超滤膜的制备方法。在此方法中，碳纳米管的团聚问题得到了解决，但是碳纳米管的阵列取向是非常难以控制的，制备过程也较为复杂。同时，碳纳米管的溶胀问题也是一个难以忽视的问题。
技术实现思路
0、
技术实现思路
：
1、本专利技术的目的在于提供一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜及其制备方法，本专利技术方法制得的抗菌纳滤膜在达到抗菌效果的同时，保证截盐率可控的情况下，还能够使膜的通量得到有效提高。同时，此改性纳滤膜在cro42-的去除和传感检测方面显示了较大的潜力。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、在聚醚砜基膜上，用哌嗪水相溶液和均苯三甲酰氯有机相溶液在聚醚砜膜的表面进行界面聚合，形成聚酰胺层；在哌嗪水相中加入镍离子掺杂碳点进行改性，具体步骤如下：
4、步骤一：制备哌嗪水相溶液，在水相溶液中掺入镍离子掺杂碳点，得到pip-ni-c-dots水相溶液；
5、步骤二：制备均苯三甲酰氯有机相溶液；
6、步骤三：将聚醚砜膜吹干，将哌嗪-镍离子掺杂碳点水相溶液正面倾倒于膜表面浸泡3min，室温下除去表面液滴后，将均苯三甲酰氯有机相溶液倾倒于膜的表面，浸泡2min，得到界面聚合后的纳滤膜；
7、步骤四：将制备的纳滤膜放入干燥箱中60℃干燥8min，得到改性后的基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜。
8、优选地，步骤一中水相溶液的溶质为哌嗪和镍离子掺杂碳点，溶剂为去离子水；
9、优选地，步骤一中哌嗪-镍离子掺杂碳点水相溶液制备的步骤如下：
10、ⅰ、称取计算所得无水哌嗪和镍离子掺杂碳点于烧杯中；
11、ⅱ、在烧杯中加入去离子水，超声30min，得到pip-ni-c-dots水相溶液。
12、优选地，步骤一中无水哌嗪的浓度为1.00wt％；镍离子掺杂碳点的浓度为0.25～1.00wt％；
13、优选地，步骤二中的均苯三甲酰氯有机相溶液中，溶质为均苯三甲酰氯(tmc)，溶剂为正己烷；
14、优选地，步骤二中的均苯三甲酰氯有机相溶液中，tmc的浓度为0.15wt％；
15、优选地，步骤一中的ni-c-dots的制备步骤如下：
16、s1：取0.17g的nicl2·6h2o，0.56g的edta和0.32g的pip于烧杯中；
17、s2：加入30ml的去离子水于烧杯中，超声30min，使溶质完全溶解于水中；s3：将所得溶液转移至聚四氟乙烯内胆高压反应釜中加热；
18、s4：加热条件为180℃，升温速度为5℃/min，反应时间为360min，反应结束后自然冷却至室温；
19、s5：将得到的溶液分装于离心管中，在12000r/min的转速下进行离心处理，离心完成后保留上清液；
20、s6：将得到的上清液进行透析，除去溶液中未反应的分子和离子等；
21、s7：将碳点溶液进行旋转蒸发，冷冻干燥，真空干燥等处理，得到干燥的碳点粉末。
22、本专利技术方法制得的抗菌纳滤膜在去除水中cro42-上的应用。
23、本专利技术的有益效果在于：
24、1、ni2+参与到了碳点的反应中，并且通过化学键同其它反应物牢固的结合在一起，成为碳点的一部分。在界面聚合的时候，镍离子随碳点一起固定于膜表面，这样就保证了镍离子不会在膜长时间的运行中发生渗漏。这样既保证了膜的稳定性，同时也不会对渗透液造成污染。
25、2、本专利技术制备的碳点上存在大量的氨基、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：用哌嗪-镍离子掺杂碳点水相溶液和均苯三甲酰氯TMC有机相溶液在聚醚砜膜的表面进行界面聚合，形成基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的镍离子掺杂碳点的制备方法，具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述哌嗪-镍离子掺杂碳点水相溶液制备的具体操作为：按浓度要求称取计算所得无水哌嗪和镍离子掺杂碳点粉末于烧杯中，然后在烧杯中加入去离子水，超声28-32min，得到PIP-Ni-C-dots水相溶液。
4.根据权利要求3所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述PIP-Ni-C-dots水相溶液中哌嗪的浓度为1.00wt％，所述PIP-Ni-C-dots水相溶液中镍离子掺杂碳点的浓度为0.25～1.00wt％。
5.根据权利要求1所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制
6.根据权利要求2所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中NiCl2·6H2O、EDTA和哌嗪PIP的混合质量比为1:(3.2-3.3):(1.8-1.9)。
7.根据权利要求2所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中反应体系升温时，升温速度为5℃/min，设定温度为180℃。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法制得的抗菌纳滤膜。
9.根据权利要求8所述的一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法制得的抗菌纳滤膜在去除水中CrO42-上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：用哌嗪-镍离子掺杂碳点水相溶液和均苯三甲酰氯tmc有机相溶液在聚醚砜膜的表面进行界面聚合，形成基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的镍离子掺杂碳点的制备方法，具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述哌嗪-镍离子掺杂碳点水相溶液制备的具体操作为：按浓度要求称取计算所得无水哌嗪和镍离子掺杂碳点粉末于烧杯中，然后在烧杯中加入去离子水，超声28-32min，得到pip-ni-c-dots水相溶液。
4.根据权利要求3所述一种基于镍离子掺杂碳点的抗菌纳滤膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述pip-ni-c-dots水相溶液中哌嗪的浓度为1.00wt％，所述pip-ni-c-dots水相溶液中镍离子掺杂碳点的浓度为0.25～1.00w...
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