申请/专利权人：北京林业大学

申请日：2017-12-15

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN108079798B

主分类号：B01D71/10(20060101)

分类号：B01D71/10(20060101);B01D71/34(20060101);B01D71/42(20060101);B01D71/68(20060101);B01D69/02(20060101);B01D67/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2018.06.22#实质审查的生效;2018.05.29#公开

摘要：本发明公开了一种基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法，该方法包括：1提供含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液；2提供表面带有羧基官能团的有机膜；3将有机膜浸泡于催化剂水溶液中；4将有机膜浸泡于所述纳米类水滑石悬浮液中，得到超亲水有机膜。本发明制得的有机膜具有超亲水、抗污染等功能，在膜分离领域具有良好的应用前景。

主权项：1.一种基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1提供含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液，所述含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液中纳米类水滑石的质量含量为0.1wt％-30wt％；2提供表面带有羧基官能团的有机膜；3将步骤2所述有机膜于室温条件下浸泡于催化剂水溶液中，浸泡时间为15-30分钟；4将步骤3浸泡后的所述有机膜浸泡于步骤1所述含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液中，经过纳米材料自组装接枝反应，在所述有机膜的表面接枝形成一纳米类水滑石颗粒层，得到超亲水有机膜，在所述步骤1中所述含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液是通过以下步骤制得的：1-1配制硝酸镁和硝酸铝的混合水溶液，基于溶液的总质量，所述混合水溶液中硝酸镁的质量含量为13wt％-17wt％，所述混合水溶液中硝酸铝的质量含量为5.6wt％-9wt％；1-2配制3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中3-氨基丙基三乙氧基硅烷的体积含量为26％-40％，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中乙醇的体积含量为74％-60％；1-3配制澄清的、温度为70摄氏度的十二烷基磺酸钠水溶液，所述十二烷基磺酸钠水溶液中十二烷基磺酸钠的质量含量为4.8wt％-8wt％；1-4向所述步骤1-3中制得的温度恒定为70摄氏度的十二烷基磺酸钠水溶液中，以相同的速度，逐滴加入所述步骤1-1中制得的盐溶液和所述步骤1-2中制得的3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液，以实现三种溶液的逐步混合，滴加速度为0.01-0.1mLs，基于所述溶液的体积，十二烷基磺酸钠水溶液、盐溶液和3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液的混合比例为4:4:3；1-5将所述步骤1-4中制得的混合液置于密闭环境中，于70摄氏度恒温条件下，加热不低于12小时；1-6对所述步骤1-5中制得的混合液中的悬浮固体进行分离，并使用去离子水对所得分离固体进行过滤淋洗，至淋洗滤出液的pH为7，停止淋洗；1-7将所述步骤1-6中得到的固体溶解分散到去离子水中，得到含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液。

全文数据：一种基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法技术领域[0001]本发明属于膜分离技术领域，特别涉及一种基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法。背景技术[0002]目前，我国正面临水资源匮乏和水污染严重两个方面的水资源危机，已经成为制约我国经济和社会可持续发展的主要因素之一。为使我国的水资源危机得到有效缓解，需要从供水来源开发和水污染控制两个角度入手。污水再生利用在降低污水排放量的同时，提供了一种新的水资源来源，具有成本低、潜力大、适用性广和环境友好等特点，是解决我国当前水环境问题的切实有效的措施之一。[0003]膜分离技术，包括微滤、超滤、纳滤及渗透等，通过过滤截留，选择性地将水资源从复杂水体中稳定、高效地分离出来，是近年来最受关注的污水回用技术之一。然而，膜污染问题始终制约着膜法水处理技术的进一步推广发展。膜污染主要由待分离料液中的溶解性有机物、悬浮颗粒或微生物等，在物理或化学作用下在膜的表面和孔隙内发生吸附、沉积，造成膜孔堵塞所引起，从而导致膜通量降低和运行能耗增加。为保证过滤过程的长期稳定运行，需要采用物理、化学等手段定期地对污染膜进行清洗，不仅显著增加能耗和药剂成本，也会缩短滤膜寿命，进一步增加运行成本。[0004]研究表明，膜的亲疏水性强弱是影响膜污染发生发展的主导因素，疏水性越强，膜越容易受到污染。然而，现有有机膜材料普遍具有较强的疏水性，从而易引发膜污染。对有机膜表面进行亲水改性，以实现超亲水的表面特性，具有从根本上控制膜污染的巨大潜力。在有机膜亲水改性研究方面，现有的报道主要集中在膜基材与纳米颗粒、两性共聚物共混，以及膜表面通过物理或化学作用引入亲水性物质两个方面。例如，徐志伟等人授权公告号:CN1030S4074B公开了一种亲水性聚偏氟乙烯改性分离膜及其制备方法，将聚偏氟乙烯与质量1氧化碳纳米管与氧化石墨烯混合物进行共混，制备亲水性聚偏氟乙烯;李建华等人授权公告号:CN104548%1B公开了一种亲水性抗污染聚偏氟乙烯膜的制备方法，利用聚偏氟乙烯原膜表面的氟原子为引发点，采用原子自由基转移聚合法在聚偏氟乙烯原膜表面接枝亲水性抗污染单体;胡继文授权公告号:CN103585901B公开了一种自组装亲水性聚砜膜及其制备方法和应用，通过将两亲性二元分子刷与膜基材共混，由相转移法得到在膜表面和膜孔分布亲水官能团的膜。文一波等人授权公告号:CN101879415B公开了超亲水型超滤膜的制作方法及设备，将新生膜放入射频等离子发生器的醇化室内，通入乙醇气体，用生成的乙醇等离子体对所述新生膜进行醇化处理，醇化处理后的新生膜即为超亲水型超滤膜。[0005]根据现有的研究结果，有机膜材料仍难以获得超亲水特性，所采用的改性材料和手段均比较有限。对有机膜进行改性以实现超亲水性具有巨大的应用潜力和实用价值。发明内容[0006]本发明旨在解决现有膜分离技术中，有机膜容易被污染，从而导致运行成本升高等问题，通过将纳米类水滑石表面修饰技术、膜表面微纳结构构建技术以及纳米材料自组装接枝技术进行巧妙融合，实现了有机膜表面的超亲水化，提供了一种基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：[0007]1提供含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液，基于悬浮液的总质量，所述纳米类水滑石的含量为0.1wt%-30wt%;[OOOS]2提供表面带有羧基官能团的有机膜；[0009]3将步骤2所述有机膜于室温条件下浸泡于催化剂水溶液中，浸泡时间为15-30分钟；[0010]4将步骤3所述浸泡后的有机膜浸泡于步骤（1所述纳米类水滑石悬浮液中，经过纳米材料自组装接枝反应，得到超亲水有机膜。[0011]所述步骤1中所述的含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液是通过以下步骤制得的：[0012]a配置硝酸镁和硝酸铝的混合水溶液，[0013]基于溶液的总质量，所含硝酸镁的含量S13wt%—17wt%，优选15wt〇;[00M]基于溶液的总质量，所含硝酸铝的含量为5•6wt%_9wt%，优选7•3wt%;[0015]⑹配置3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液，[0016]基于溶液的总体积，所含（3-氨基丙基三乙氧基硅烷的含量为26%-40%，优选33%；[0017]基于溶液的总体积，所含乙醇的含量为74%-60%，优选67%;[0018]c配置澄清的、温度为70摄氏度的十二烷基磺酸钠水溶液，[0019]基于水溶液的总质量，所含十二烷基磺酸钠的含量为4.8*1%-8〜1%，优选6.4wt%；[0020]⑹向所述步骤c中制得的温度恒定为70摄氏度的十二烷基磺酸钠水溶液中，以相同的速度，逐滴加入所述步骤a中制得的盐溶液和所述步骤b中制得的3_氨基丙基）三乙氧基硅烷乙醇溶液，以实现三种溶液的逐步混合，滴加速度为0.01-0.lmLs，[0021]基于所述溶液的体积，十二焼基横酸钠水溶液、盐溶液和（3-氨基丙基二乙氧基硅烷乙醇溶液的混合比例为4:4:3;[0022]e将所述步骤d中制得的混合液置于密闭环境中，于70摄氏度恒温条件下，力口热不低于12小时；[0023]f对所述步骤e中制得的混合液中的悬浮固体进行分离，并使用去离子水对所得分离固体进行过滤淋洗，至淋洗滤出液的pH为7，停止淋洗；[0024]g将所述步骤f中得到的固体溶解分散到去离子水中，得到含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液。[0025]在所述步骤a、步骤⑹、步骤c、步骤d、步骤e、步骤g中所述的所有溶液配置和分散过程中，均向溶液中加入磁性转子，并使用外加磁力作用对所述溶液进行搅拌，以促进溶解和分散，所述磁性转子的搅拌转速为400-700转min。[0026]在所述步骤d中所述的三种溶液的逐步混合过程中，使用浓度为4m〇lL的NaOH溶液调控十二烧基磺酸钠水溶液的pH为10。t〇〇27]在所述步骤f中所述的分离方法包括离心分离法和膜过滤分离法。[0028]所述步骤⑵中所述的表面带有羧基官能团的有机膜，包括:膜材料自身具有羧基官能团的有机膜;膜材料自身不具有羧基官能团，但是所含添加剂具有羧基官能团的有机膜;或者是膜材料和添加剂自身均不具有羧基官能团，但是在成膜后通过表面改性手段使膜表面具有羧基官能团的有机膜。[0029]所述步骤3中所述催化剂水溶液包含5mmolLN-羟基丁二酰亚胺、2mmolL1_3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、10mmolL2-N-吗啉基）乙磺酸4-吗啉乙磺酸，并利用lmolLHC1溶液调控催化剂水溶液pH为〜5-5•5。[0030]所述步骤4中，采用磷酸盐缓冲溶液控制所述纳米类水滑石悬浮液的pH为〜7_7.5。[0031]所述步骤⑷中所述的纳米类水滑石自组装接枝反应的反应时间为1-12小时。t〇〇32]本发明的有益效果为:与传统有机膜制备方法相比，具有以下优点：[0033]①有效、稳定地实现了膜表面的超亲水化:基于界面反应原理，通过纳米材料定向修饰技术、微纳结构构建和纳米颗粒自组装接枝技术，在有机膜表面构建了新型微纳选择层，使有机膜获得长期稳定的超亲水特性，并通过在水相环境中对表面水合层的牢固附着，使有机膜具有优良的长期抗污染性能。[0034]②显著提升的通量:改性膜获得的超亲水性，显著增强了有机膜于水分子的亲和能力，并显著提升了分离膜的水通量。[0035]③显著提升的截留性能:有机膜表面自组装接枝的纳米类水滑石颗粒层作为一层均匀致密的选择性皮层发生作用，在膜分离过程中可以更高效地截留污染物，与普通有机膜相比具有显著更高的截留性能。附图说明[0036]图1为本发明所述基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法流程图；[0037]图2显示了根据本发明的实施例，所得纳米类水滑石接枝超亲水有机膜与常规有机膜的表面接触角对比图；[0038]图3显示了根据本发明的实施例，所得纳米类水滑石接枝超亲水有机膜与常规有机膜的截留分子量对比图；_[0039]图4显示了根据本发明的实施例，所得纳米类水滑石接枝超亲水有机膜与常规有机膜表面扫描电子显微镜图，其中图A为常规有机膜表面，图B为纳米类水滑石接枝超亲水有机膜表面；^#[0040]图5显示了根据本发明的实施例，所得纳米类水滑石接枝超亲水有机膜与常规有机膜在不同压力条件下的水通量对比图。具体实施方式_、[0041]下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照f领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。[0042]本发明提供了一种基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法，根据本发明的实施例，实施流程图见图1，具体包括以下步骤，[0043]S100、纳米类水滑石表面修饰[0044]根据本发明所述步骤制备含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液，基于所得悬浮液的总质量，所述纳米类水滑石的含量为〇•Iwt%-30wt%;配置质量含量为13wt%-17wt%的硝酸镁和质量含量为5.6wt%_9wt%的硝酸铝混合水溶液;配置体积含量为26%_40%的3_氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液;于70摄氏度下配置质量含量为4.8wt%-8Wt%的十二烷基磺酸钠水溶液;于7〇摄氏度条件下向十二烷基磺酸钠水溶液中逐滴加入硝酸镁硝酸铝盐溶液和3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液，滴加速度为0.01-0.lmLs，混合比例依次为4:4:3;于70摄氏度恒温加热不低于12小时;对制得的混合液中悬浮固体进行分离，并使用去离子水进行过滤淋洗，至淋洗滤出液的pH为7,停止淋洗;将得到的固体溶解分散到去离子水中，即得到含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液。[0045]S200、表面含羧基有机膜选择与处理[0046]选取膜材料自身具有羧基官能团的有机膜，或者是膜材料自身不具有羧基官能团，但是所含添加剂具有羧基官能团的有机膜，或者是膜材料和添加剂自身均不具有羧基官能团，但是在成膜后通过表面改性手段使膜表面具有羧基官能团的有机膜中的一种，浸入催化剂水溶液中，所述催化剂水溶液包含5mmolLN-羟基丁二酰亚胺、2mm〇lL1-3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、10mmolL2-N-吗啉基）乙磺酸4-吗啉乙磺酸，并利用lmolLHC1溶液调控催化剂水溶液pH为〜5-5.5，浸泡时间为15-30分钟。[0047]S300、纳米类水滑石接枝超亲水化[0048]于催化剂水溶液中取出浸泡的有机膜，然后浸入步骤S100中得到的含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液中，自组装接枝反应1-12小时，将膜取出用超纯水反复冲洗，得到超亲水有机膜。[0049]实施例1[0050]1、纳米类水滑石表面修饰[0051]制备质量含量为15wt%的含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液，根据本发明所述的制备步骤，所采用的制备条件为:硝酸镁质量含量为15wt%，硝酸铝质量含量为7.3wt%;3-氨基丙基三乙氧基硅烷体积含量为33%;十二烷基磺酸钠质量含量为6.4wt%的水溶液;三溶液混合滴加速度为〇.〇2mLs，混合比例为4:4:3;于70摄氏度恒温加热12小时。[0052]2、表面含羧基有机膜选择与处理[0053]选取羧甲基纤维素膜，浸入催化剂水溶液中，所述催化剂水溶液包含5mmolLN-羟基丁二酰亚胺、2圓olL1-3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、10ram〇lL2-N-吗啉基）乙磺酸4-吗啉乙磺酸，并利用lmolLHC1溶液调控催化剂水溶液pH为〜5,浸泡时间为15分钟。[0054]3、纳米类水滑石接枝超亲水化[0055]从催化剂水溶液中取出浸泡的羧甲基纤维素膜，然后浸入纳米类水滑石悬浮液中，自组装接枝反应12小时，将膜取出用超纯水反复冲洗，得到超亲水有机膜。[0056]图2显示了根据本发明的实施例，所得纳米类水滑石接枝超亲水有机膜与常规有机膜的表面接触角对比图，表明纳米类水滑石接枝有机膜具有显著更高的亲水性，达到超亲水水平。[0057]实施例2[0058]1、纳米类水滑石表面修饰[0059]制备质量含量为30wt%的含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液，根据本发明所述的制备步骤，所采用的制备条件为:硝酸镁质量含量为17wt%，硝酸铝质量含量为9wt%;3-氨基丙基三乙氧基硅烷体积含量为40%;十二烷基磺酸钠质量含量为8wt%的水溶液；三溶液混合滴加速度为0•lmLs，混合比例为4:4:3;于70摄氏度恒温加热13小时。[0060]2、表面含羧基有机膜选择与处理[0061]选取羧甲基纤维素膜，浸入催化剂水溶液中，所述催化剂水溶液包含5mmolLN-羟基丁二酰亚胺、2mmolL1-3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、10mm〇lL2-N-吗啉基）乙磺酸4-吗啉乙磺酸，并利用lmo1LHC1溶液调控催化剂水溶液pH为〜5.5，浸泡时间为30分钟。[0062]3、纳米类水滑石接枝超亲水化[0063]从催化剂水溶液中取出浸泡的羧甲基纤维素膜，然后浸入纳米类水滑石悬浮液中，自组装接枝反应1小时，将膜取出用超纯水反复冲洗，得到超亲水有机膜。[0064]图3显示了根据本发明的实施例，类水滑石接枝超亲水有机膜与常规有机膜的分子量截留率对比图。数据表明，纳米类水滑石接枝超亲水膜具有显著更高截留性能和抗污染性能。[0065]实施例3[0066]1、纳米类水滑石表面修饰[0067]制备质量含量为o.lwt%的含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液，根据本发明所述的制备步骤，所采用的制备条件为：硝酸镁质量含量为13wt%，硝酸铝质量含量为5.ewt%;3-氨基丙基）三乙氧基硅烷体积含量为26%;十二烷基磺酸钠质量含量为4.Swt%的水溶液;三溶液混合滴加速度为〇•〇lmLs，混合比例为4:4:3;于70摄氏度恒温加热16小时。[0068]2、表面含羧基有机膜选择与处理[0069]选取含2wt%海藻酸钠添加剂的聚砜膜，制备工艺采用传统湿法，g卩非溶剂凝胶法，浸入催化剂水溶液中，所述催化剂水溶液包含5mmolLN-轻基丁二酰亚胺、2mmolL1-3-一甲氨基丙基-3_乙基碳二亚胺盐酸盐、l〇mmolL2-N-吗啉基）乙横酸4-吗啉乙擴酸，并利用lmolLHC1溶液调控催化剂水溶液pH为〜5，浸泡时间为25分钟。[0070]3、纳米类水滑石接枝超亲水化[0071]从催化剂水溶液中取出浸泡的含海藻酸钠添加剂的聚砜膜，然后浸入纳米类水滑石悬浮液中，自组装接枝反应1小时，将膜取出用超纯水反复冲洗，得到超亲水有机膜。[0072]图4显示了根据本发明的实施例，所得纳米类水滑石接枝超亲水有机膜与常规有机膜表面扫描电子显微镜图，其中图A为常规有机膜表面，图B为纳米类水滑石接枝超亲水有机膜表面。[0073]实施例4[0074]将实施例3中的膜制备的添加剂改为l.5wt%的甲基丙烯酸，膜材料改为聚砜，其它操作步骤一致，通过膜表面X射线光电子能谱分析可知，纳米类水滑石成功接枝至膜表面，同时有机膜获得显著更高的抗污染性能和截留性能。[0075]实施例5[0076]将实施例3中的膜制备的添加剂改为2wt%的EDTA，膜材料改为聚偏氟乙烯，其它操作步骤一致，通过膜表面X射线光电子能谱分析可知，纳米类水滑石成功接枝至膜表面，同时有机膜获得显著更高的抗污染性能和截留性能。[0077]实施例6[0078]选用醋酸纤维素作为膜材料，其它制备条件与实施例4相同，同样制得具有超亲水性能的有机膜。通过膜表面X射线光电子能谱分析可知，纳米类水滑石成功接枝至膜表面，同时有机膜获得显著更高的的抗污染性能和截留性能。[0079]实施例7[0080]选取表面改性过后的膜作为基膜，其具体改性步骤如下:选取市售的聚偏氟乙烯膜，改性步骤为将干燥的有机膜置于等离子体发生器腔体中，通入压力为38帕的氧气，打开发生器开关产生等离子体，诱导反应60秒，然后取出有机膜并于空气中放置lf5分钟，促进膜表面过氧基团的产生。然后，将有机膜浸入含有甲基丙烯酸、硫酸、硫酸亚铁、去离子水的混合液中，基于该混合液的总体积，其中甲基丙烯酸的含量为30%，硫酸的含量为2.2%，硫酸亚铁的质量含量为lgL。利用高纯氮气排空溶液体系中的氧气，并将溶液与无氧状态下加热至75摄氏度，维持1小时。然后，取出滤膜并浸泡于去离子水中，并反复冲洗。随后将膜浸入催化剂水溶液中，所述催化剂水溶液包含5mmolLN-羟基丁二酰亚胺、2mmolL1-3-二甲氨基丙基_3-乙基碳二亚胺盐酸盐、lOmmolL2-N-吗啉基）乙磺酸4-吗啉乙磺酸，并利用lmolLHC1溶液调控催化剂水溶液pH为〜5,浸泡时间为30分钟。其它制备条件与实施例1相同，制得有机膜。结果表明，所得有机膜具有超亲水的特性。通过膜表面X射线光电子能谱分析可知，纳米类水滑石成功接枝至膜表面，同时有机膜获得显著更高的清水通量和截留性能。图5显示了根据本发明的实施例，类水滑石接枝超亲水有机膜与常规有机膜在20、40、60千帕恒压条件下的纯水通量对比图。[0081]实施例8[0082]用聚丙烯腈作为膜材料，其它制备条件与实施例7相同，其它操作步骤一致，得到类似的改性有机膜。表征结果表明，改性有机膜具有超亲水的特性。膜表面X射线光电子能谱分析表明，纳米类水滑石成功接枝到膜表面，同时有机膜获得显著更高的清水通量、抗污染性能和截留性能。[0083]实施例9[0084]1、纳米类水滑石表面修饰[0085]制备质量含量为20wt%的含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液，根据本发明所述的制备步骤，所采用的制备条件为:硝酸镁质量含量为Mwt%，硝酸铝质量含量为6.5wt%;3_氨基丙基三乙氧基硅烷体积含量为32%;十二烷基磺酸钠质量含量为5.6wt%的水溶液;三溶液混合滴加速度为0•〇25mLs，混合比例为4:4:3;于70摄氏度恒温加热12小时。[0086]2、表面含羧基有机膜选择与处理[0087]选取含海藻酸钠添加剂的聚砜膜，制备工艺采用传统湿法，g卩非溶剂凝胶法，浸入催化剂水溶液中，所述催化剂水溶液包含5mm〇lLN-羟基丁二酰亚胺、2mmolL1-3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、10mmolL2-N-吗啉基）乙磺酸4-吗啉乙磺酸，并利用lmolLHC1溶液调控催化剂水溶液pH为〜5，浸泡时间为20分钟。[0088]3、纳米类水滑石接枝超亲水化[0089]从催化剂水溶液中取出浸泡的含海藻酸钠添加剂的聚砜膜，然后浸入纳米类水滑石悬浮液中，自组装接枝反应1小时，将膜取出用超纯水反复冲洗，得到超亲水有机膜。[0090]表征结果表明，改性有机膜具有超亲水的特性。膜表面x射线光电子能谱分析表明，纳米类水滑石成功接枝到膜表面，同时有机膜获得显著更高的抗污染性能和截留性能。[0091]在本发明的描述中，需要理解的是，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。[0092]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。[0093]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

权利要求：1.一种基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1提供含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液，基于悬浮液的总质量，所述纳米类水滑石的含量为0.lwt%_30wt%;⑵提供表面带有羧基官能团的有机膜；3将步骤2所述有机膜于室温条件下浸泡于催化剂水溶液中，浸泡时间为15-30分钟；4将步骤3所述浸泡后的有机膜浸泡于步骤（1所述纳米类水滑石悬浮液中，经过纳米材料自组装接枝反应，得到超亲水有机膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1中所述的含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液是通过以下步骤制得的：1-1配置硝酸镁和硝酸铝的混合水溶液，基于溶液的总质量，所含硝酸镁的含量为13wt%-17wt%，优选15wt%;基于溶液的总质量，所含硝酸铝的含量为5.6wt%-9wt%，优选7.3wt%;1-2配置3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液，基于溶液的总体积，所含3-氨基丙基三乙氧基硅烷的含量为26%-40%，优选33%;基于溶液的总体积，所含乙醇的含量为74%-60%，优选67%;1-3配置澄清的、温度为70摄氏度的十二烷基磺酸钠水溶液，基于水溶液的总质量，所含十二烷基磺酸钠的含量为4.8wt%-8wt%，优选6.4wt%;1-4向所述步骤1-3中制得的温度恒定为70摄氏度的十二烷基磺酸钠水溶液中，以相同的速度，逐滴加入所述步骤（1-1中制得的盐溶液和所述步骤1-2中制得的（3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液，以实现三种溶液的逐步混合，滴加速度为0.01-0.lmLs，基于所述溶液的体积，十二烷基磺酸钠水溶液、盐溶液和（3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液的混合比例为4:4:3;1-5将所述步骤（1-4中制得的混合液置于密闭环境中，于70摄氏度恒温条件下，加热不低于12小时；1-6对所述步骤1-5中制得的混合液中的悬浮固体进行分离，并使用去离子水对所得分离固体进行过滤淋洗，至淋洗滤出液的pH为7，停止淋洗；1-7将所述步骤1-6中得到的固体溶解分散到去离子水中，得到含氨基官能团的纳米类水滑石悬浮液。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中所述的表面带有羧基官能团的有机膜，包括：膜材料自身具有羧基官能团的有机膜；膜材料自身不具有羧基官能团，但是所含添加剂具有羧基官能团的有机膜；或者是膜材料和添加剂自身均不具有羧基官能团，但是在成膜后通过表面改性手段使膜表面具有羧基官能团的有机膜。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中所述催化剂水溶液包含5mmolLN-轻基丁二酰亚胺、2mmolL1-3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、ltomolL2-N-吗啉基）乙磺酸4-吗啉乙磺酸，并利用lm〇lLHCl溶液调控催化剂水溶液PH为〜5-5.5〇5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4中，采用磷酸盐缓冲溶液控制所述纳米类水滑石悬浮液的PH为〜7_7•5。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4中所述的纳米类水滑石自组装接枝反应的反应时间为1-12小时。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1-1、步骤（1-2、步骤1-3、步骤（1-4、步骤（1-5、步骤（1-7中所述的所有溶液配置和分散过程中，均向溶液中加入磁性转子，并使用外加磁力作用对所述溶液进行搅拌，以促进溶解和分散，所述磁性转子的搅拌转速为400-700转min。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1-4中所述的三种溶液的逐步混合过程中，使用浓度为4molL的NaOH溶液调控十二烷基磺酸钠水溶液的PHjl〇。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1_6中所述的分离方法包括离心分离法和膜过滤分离法。

百度查询： 北京林业大学 一种基于纳米类水滑石的超亲水有机膜制备方法

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