[發明專利]一種CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910978866.2
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110813099B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 王亞宜;倪凌峰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D65/02;B01D65/08;B01D61/14;B01D71/34;C02F3/12;B01J31/26
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

1.一種CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜，其特征在于，該超濾膜中，PVDF作為基體，CdS/MIL-101(Cr)光催化劑作為活性組分，所述的活性組分均勻分布于基體中；

所述的CdS/MIL-101(Cr)光催化劑中，CdS與MIL-101(Cr)的質量比為(15-35):100，并且所述的MIL-101(Cr)呈八面體狀，CdS納米顆粒覆蓋于八面體MIL-101(Cr)表面；

所述的CdS/MIL-101(Cr)光催化劑的制備方法包括以下步驟：

1)將Cr(NO₃)₃·9H₂O、對苯二甲酸、氫氟酸及水混合后，進行第一次水熱反應，后經冷卻、分離、洗滌，得到固體產物；

2)將固體產物分散于有機溶劑中進行純化，純化后的固體轉移至乙醇中，并在80-100℃下處理10-12h，后經洗滌、干燥，得到MIL-101(Cr)納米粒子；

3)將MIL-101(Cr)納米粒子及Cd(AC)₂·2H₂O分散于二甲亞砜中，之后進行第二次水熱反應，后經冷卻、分離、洗滌、干燥，得到CdS/MIL-101(Cr)光催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜，所述的MIL-101(Cr)的粒徑為100-500nm。

3.根據權利要求1所述的一種CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜，其特征在于，步驟1)所述的第一次水熱反應過程中，反應溫度為200-210℃，反應時間為5-7h；步驟3)所述的第二次水熱反應過程中，反應溫度為170-190℃，反應時間為10-12h。

4.根據權利要求1所述的一種CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜，其特征在于，該超濾膜由包括以下重量份含量的組分制備而成：聚偏氟乙烯17-19份、聚乙烯吡咯烷酮2.5-3.5份、N,N-二甲基乙酰胺76-80份、CdS/MIL-101(Cr)光催化劑0.5-1.5份。

5.一種如權利要求1所述的CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)將CdS/MIL-101(Cr)光催化劑超聲分散于N,N-二甲基乙酰胺中，之后加入聚偏氟乙烯及聚乙烯吡咯烷酮，經加熱攪拌形成均勻的鑄膜液；

2)將鑄膜液真空脫泡后，刮制成液膜；

3)將刮制的液膜在空氣中靜置后放入水的凝固浴中，待膜脫落后取出并浸入水中20-30h，之后烘干，得到CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜。

6.根據權利要求5所述的一種CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜的制備方法，其特征在于，步驟1)所述的加熱攪拌過程中，加熱溫度為85-95℃，攪拌時間為10-14h。

7.根據權利要求5所述的一種CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述的刮制過程在刮膜機中進行，所述的刮膜機中的刮膜器規格為300μm。

8.一種如權利要求1至4任一項所述的CdS/MIL-101(Cr)光催化劑改性的PVDF超濾膜在抗膜有機污染物或抗菌中的應用。