[發明專利]一種新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810564879.0
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110548397B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 宋維廣
• 申請（專利權）人: 寧波藍盾新材料科技有限公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D67/00;B01D69/12;B01D71/02;B01D71/08
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

本發明公開了一種新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜及其制備方法。所述的制備方法包括：采用改性Hummers法制備氧化碳納米管，使氧化碳納米管水溶液和還原劑于25～70℃反應0.2～2h，之后使反應液的pH值調節為堿性，再于40～80℃反應0.5～3h，得到還原氧化碳納米管；使包含有所述還原氧化碳納米管、碳納米管、塑形劑和水的均勻混合反應體系于70～100℃塑化反應，獲得新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜。本發明以還原氧化碳納米管與碳納米管為添加劑，可有效改善正滲透膜的通量，同時通過天然多糖作為塑形劑與碳納米管、還原氧化碳納米管復合成膜，無毒無害無污染，具有較高的機械強度和穩定性。

技術領域

本發明涉及一種正滲透膜，尤其涉及一種新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜及其制備方法，屬于正滲透水處理膜技術領域。

背景技術

水是生命之源，是全球生態系統中最關鍵的環節。但是，現在普遍存在的最困擾全球人類發展的問題之一即為潔凈水和基礎衛生設施的短缺。我國的“水”存在兩大主要問題：即水資源短缺和水污染嚴重。正滲透膜分離過程，與壓力驅動過程相比，不必在高壓條件下操作，而只需較小的壓力維持膜兩側溶液的流動即可，因此過程具有低能耗、低污染趨勢、易清洗和高水回收率等潛在優勢。正滲透不僅被應用于海水淡化，廢水處理領域，還被應用于食品工業、農業、控制藥物釋放和藥物濃縮等過程。

近十年來，無論是膜過程的應用還是膜制備都得了快速發展，但高性能正滲透膜的缺乏仍是正滲透發展中待解決的關鍵問題之一。傳統醋酸纖維素膜致密皮層較厚，滲透系數小，通量不及膜，再加上膜化學性質等方面也不及膜穩定，因此高效高性能的研發制備是目前繼續解決的問題。

碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能。近些年隨著碳納米管及納米材料研究的深入其廣闊的應用前景也不斷地展現出來。此外碳納米管還表現出比較優異的水傳質特性，因此碳納米管在分離領域具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜及其制備方法，以克服現有技術中的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜的制備方法，其包括：

提供還原氧化碳納米管；

使包含有所述還原氧化碳納米管、碳納米管、塑形劑和水的均勻混合反應體系于70～100℃塑化反應0.5～8h，獲得新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜。

在本發明的一些優選實施方案中，所述制備方法包括：

提供氧化碳納米管水溶液；

使所述氧化碳納米管水溶液和還原劑于25～70℃反應0.2～2h，之后使反應液的pH值調節為堿性，再于40～80℃加熱反應0.5～3h，獲得還原氧化碳納米管。

本發明實施例還提供了由所述方法制備的新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1)本發明提供的新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜的制備方法通過對碳納米管進行功能化修飾制備氧化碳納米管，有效提升了其在水中分散性差，極易發生團聚的缺點；

2)本發明提供的新型復合還原氧化碳納米管正滲透膜中的碳納米管具有較好的水傳質特性，以還原氧化碳納米管與碳納米管為添加劑，該特性可賦予該復合正滲透膜較好的通量，有效改善正滲透膜的通量；