[發(fā)明專利]一種MoS2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710727782.2
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107486045B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 秦振平;周敬源;郭紅霞;安全福;張國俊;紀淑蘭
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: B01D71/82
• 分類號: B01D71/82;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種MoS₂/聚電解質(zhì)雜化納濾膜及其制備方法，屬于膜分離技術領域。包括以下步驟：制備PDDA表面修飾的納米MoS₂；配置陰離子聚電解質(zhì)溶液和含PDDA表面修飾的納米MoS₂陽離子聚電解質(zhì)溶液；通過陰離子聚電解質(zhì)和含PDDA表面修飾的納米MoS₂陽離子聚電解質(zhì)之間的靜電作用層層自組裝技術，得到MoS₂/聚電解質(zhì)雜化納濾膜。MoS₂是一種類石墨烯的二維層狀材料，具有獨特的片層狀結構。制備MoS₂過程中，加入聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDDA)使其表面荷正電，并提高分散穩(wěn)定性，在自組裝過程中能均勻分散在膜中，得到一種MoS₂分散性能較優(yōu)的雜化納濾膜，對染料水溶液顯示優(yōu)異的分離去除率和通量。

技術領域

本發(fā)明屬于膜分離技術領域，特別涉及一種MoS₂/聚電解質(zhì)雜化納濾膜及其制備方法。

背景技術

納濾做為一種新型的膜分離技術，以其操作簡單、耗能少、無污染等特點被應用于印染廢水處理、苦咸水脫鹽、食品加工等領域。而實際應用中，水通量低與膜污染等問題仍阻礙著納濾的廣泛應用。由于聚合物膜的滲透性與選擇性通常是相互矛盾的，高通量的聚合物膜往往截留率較低，而高截留率的聚合物膜通量卻較低，呈現(xiàn)“Trade-off”效應。有機-無機雜化是解決聚合物膜“Trade-off”效應的有效方法之一。專利CN103272491A報道了一種基于配位作用的原位自組裝有機/無機雜化膜制備方法，該方法將MOF材料通過原位生長與聚電解質(zhì)結合，制備出一種分散性均勻、負載量高的有機/無機雜化膜，對水相中染料的分離較純聚合物膜性能有顯著提升。專利CN104785124A報道了一種荷電TiO₂/聚電解質(zhì)復合納濾膜制備方法，該方法將荷電的TiO₂納米粒子與聚電解質(zhì)溶液共混，利用層層靜電組裝的方法制備出高性能納濾膜。

納米二硫化鉬是一種典型的過渡族金屬二硫化物，具有比表面積大、摩擦性能良好等優(yōu)異性能，其結構與二維層狀石墨烯類似，在場效應晶體管、光電探測器、催化等領域展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。專利CN106379940A公開了一種通過硫化反應和高溫分解制備二維納米層狀二硫化鉬的方法；專利CN105646952A采用海藻酸鈉修飾改性二硫化鉬，提高了其相容性。專利CN 102489178A報導了MoS₂與聚乙烯醇共混得到的滲透汽化膜用于含醇廢水分離。Heiranian等通過分子動力學模擬(NATURE COMMUNICATIONS, DOI:10.1038/ncomms9616)表明，純MoS₂膜對鹽水溶液有較好的截留性能，較之傳統(tǒng)的納濾膜通量提高了至少10倍。但實際的MoS₂雜化納濾膜及其對染料廢水的分離性能尚未見報導。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種MoS₂/聚電解質(zhì)雜化納濾膜及其制備方法。

一種MoS₂/聚電解質(zhì)雜化納濾膜及其制備方法，主要包括以下具體步驟：

(1)PDDA表面修飾的納米MoS₂的制備方法：將鉬源、硫源加入到去離子水中混合，攪拌至完全溶解，緩慢滴入聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)的溶液中，攪拌 12-36h，置于反應釜中，在150-280℃下水熱反應15-36h，自然冷卻后用去離子水和無水乙醇離心洗滌，在40-110℃干燥12-24h后研磨，即得PDDA修飾的MoS₂二維層狀粒子；鉬源、硫源的質(zhì)量比為1:(1-3)，優(yōu)選1:2，聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨占鉬源和硫源總量的3.0wt％-15.0wt％，優(yōu)選10wt％。