[發(fā)明專利]一種水處理納米材料復合膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011113184.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN112516974B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設計）人: 史逸塵
• 申請（專利權(quán)）人: 鄧明利
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;B01J31/38;B01J35/06;C02F1/28;C02F1/30;C02F101/20
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 程皓

本發(fā)明公開了一種水處理納米材料復合膜，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明先將葡聚糖用高碘酸鉀進行氧化制得氧化葡聚糖，然后用聚丙烯酸和二乙烯三胺處理碳納米管，制得改性碳納米管，其次，將氧化葡聚糖與聚烯丙胺鹽酸鹽和改性碳納米管混合反應后，制得微凝膠，再將微凝膠與鈦酸四丁酯混合，并水解，過濾，制得改性微凝膠，最后，將改性微凝膠與聚偏氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮混合，制得成膜液，將成膜液于玻璃板上成膜后，揭膜，洗滌，干燥，制得水處理納米材料復合膜。本發(fā)明制備的水處理納米材料復合膜對金屬離子和有機物污染的水都具有良好的處理能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種水處理納米材料復合膜。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展，重金屬污染越來越嚴重，重金屬的廢水污染通過食物鏈的傳播將會對于環(huán)境產(chǎn)生深遠的影響，重金屬的廢水污染也逐漸成為全球性的研究課題。目前，水體重金屬污染修復治理采用以下兩條基本途徑：一是降低重金屬的生物可利用性和在水體中的遷移能力；二是將重金屬從受污染水體中徹底清除，主要有以下三類：化學法、物理化學法和生物法。

在重金屬污水處理中，物理法中的吸附法是最常用的技術(shù)方法，主要是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附水中污染物來處理廢水。傳統(tǒng)的吸附劑有活性炭、沸石、蛭石、海泡石、硅藻士、陶粒等，其中陶粒是一種較為廉價的進行廢水處理的產(chǎn)品，現(xiàn)有的研究陶粒，一般是采用燒結(jié)法和免燒法來制備，但已無法適應高效環(huán)保發(fā)展的要求，特別是磷石膏產(chǎn)品的表面由于磷石膏本身內(nèi)部的可溶性雜質(zhì)含量較高，整體性能較差，因此針對吸附重金屬離子的磷石膏產(chǎn)品的研究受到研究人員的重視。

現(xiàn)有技術(shù)中用于重金屬污水吸附處理的磷石膏產(chǎn)品的表面由于磷石膏本身內(nèi)部的可溶性雜質(zhì)含量較高，尤其是鈉含量較高，導致表面粉化，進而降低了磷石膏復合膜產(chǎn)品的強度和韌性，進而導致磷石膏產(chǎn)品的質(zhì)量較差，產(chǎn)品的耐候性和耐腐蝕性能較差，使用壽命較為短暫等問題。

傳統(tǒng)的污水處理方法存在成本高、效率低、二次污染等問題。研究表明，具有光催化性的半導體納米級氧化物能夠利用紫外線降解多種污染物，可將水中烴類、表面活性劑、有機染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑、木材防腐劑等氧化分解，可用于污水處理。采用粉體光催化氧化物制得的復合膜進行污水處理時，存在粉體難回收、懸浮粉體影響光線透過率等問題；因此近年來多采用二氧化鈦薄膜進行光催化，但又存在因納米二氧化鈦團聚而導致接觸面積較小、催化效率低、且薄膜壽命不高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種水處理納米材料復合膜及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種水處理納米材料復合膜，其特征在于，主要包括以下重量份數(shù)的原料組分：40~70份聚偏氟乙烯，4~10份聚乙烯吡咯烷酮和5~12份納米二氧化鈦。

一種水處理納米材料復合膜，其特征在于，所述水處理納米材料復合膜還包括以下重量份數(shù)的原料組分：10~20份微凝膠。

作為優(yōu)化，所述微凝膠由聚烯丙胺鹽酸鹽、改性碳納米管和氧化葡聚糖制得；所述氧化葡聚糖由葡聚糖經(jīng)高碘酸鉀處理后制得；所述改性碳納米管是由碳納米管經(jīng)聚丙烯酸和二乙烯三胺改性后制得。

作為優(yōu)化，所述水處理納米材料復合膜主要包括以下重量份數(shù)的原料組分：65份聚偏氟乙烯，8份聚乙烯吡咯烷酮，8份納米二氧化鈦和12份微凝膠。

作為優(yōu)化，一種水處理納米材料復合膜的制備方法，主要包括以下制備步驟：

（1）將葡聚糖與高碘酸鉀反應，提純，制得氧化葡聚糖，將氧化葡聚糖與聚烯丙胺鹽酸鹽和改性碳納米管反應后，制得微凝膠；

（2）將步驟（1）所得微凝膠與鈦酸四丁酯混合，并加入三氯甲烷和稀硝酸，攪拌反應后，過濾，干燥，得改性微凝膠；