[發(fā)明專利]單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜的制備方法及其用途在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110979474.5 | 申請日： | 2021-08-25 |
| 公開（公告）號： | CN113663531A | 公開（公告）日： | 2021-11-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張瑞龍;戴江棟;韓云龍;王璐璐;周志平 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇大學(xué) |
| 主分類號： | B01D67/00 | 分類號： | B01D67/00;B01D71/34;B01D69/02;C02F1/40;C02F1/72 |
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| 地址： | 212013 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 單寧酸 ldh pvdf 制備 方法 及其 用途 | ||
本發(fā)明屬于環(huán)境功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域，提供了單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜的制備方法及其用途。首先配制鑄膜液；然后進(jìn)行刮膜，并進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，隨后水洗；最后浸入單寧酸溶液改性，得到單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜。并通過多種表征手段，揭示單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜的形貌與水下疏油水性能，并以亞甲基藍(lán)為例探討催化性能。這種性能優(yōu)越的多功能膜的簡便制備工藝在廢水處理方面具有很大的應(yīng)用潛力。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)境功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜的制備方法及其用途。
背景技術(shù)
近年來，在水中檢測到多種污染物，例如抗生素、染料和不溶性油類。這些污染物不僅破壞了生態(tài)平衡，還對人體健康具有潛在危害，因此去除這些污染物至關(guān)重要。對于不溶性油污，常常利用網(wǎng)狀過濾法、吸附法、離心法、生物降解法等常用技術(shù)，但是存在分離效率低、二次污染等難題。為了克服了這些困難，壓力驅(qū)動的膜技術(shù)(包括微濾、納濾、超濾和反滲透)應(yīng)運(yùn)而生。因其操作簡單、占地面積小、出水水質(zhì)高和可持續(xù)水處理而受到廣泛研究。其中，微濾膜廣泛應(yīng)用于油水乳液的分離。然而，在實際分離過程中被忽視的一個嚴(yán)重問題是其他有機(jī)污染物無法有效去除，如抗生素、染料等。此外，污染物會導(dǎo)致膜污染，從而降低分離效率和通量。膜污染是使用膜技術(shù)進(jìn)行水處理的主要問題之一。
作為一種天然生物質(zhì)材料，單寧酸(TA)常用于制備水凝膠用于水處理，如油水分離、金屬離子的去除、金屬離子的檢測、催化等。因此，水凝膠因其優(yōu)異的親水性和穩(wěn)定性等表面特性而引起了廣泛關(guān)注。水凝膠還可以有效吸附金屬離子，形成絡(luò)合物以去除金屬離子，也可以減少催化過程中金屬離子的流失。因此，發(fā)明一種制備方法簡單有效的方法制備低成本的超親水/水下超疏油的催化膜材料是有必要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜的制備方法，利用單寧酸的以下優(yōu)點：(1)具有豐富的酚羥基，表現(xiàn)出優(yōu)異的親水性能；(2)大量的羥基促進(jìn)催化進(jìn)程；(3)易與金屬離子交聯(lián)，提高LDH穩(wěn)定性，并減少催化過程中金屬離子的流失。首先配制鑄膜液；然后進(jìn)行刮膜，并進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，隨后水洗；最后浸入單寧酸溶液改性，得到單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜。并通過多種表征手段，揭示單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜的形貌與水下疏油水性能，并以亞甲基藍(lán)為例探討催化性能。這種性能優(yōu)越的多功能膜的簡便制備工藝在廢水處理方面具有很大的應(yīng)用潛力。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
單寧酸介導(dǎo)的LDH@PVDF膜的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行：
步驟1、配制鑄膜液：
將硝酸鐵和硝酸鈷、PVDF和聚乙烯吡咯烷酮攪拌溶解在溶劑中，制得鑄膜液；
步驟2、進(jìn)行刮膜，并進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，隨后水洗：
鑄膜液冷后，去除氣泡，利用刮刀將澆鑄溶液均勻地涂抹在玻璃板上，并迅速浸入NaOH和Na2CO3混合溶液的凝固浴中，完成LDH的生成和相轉(zhuǎn)化，用水洗至中性后，即可得到LDH@PVDF膜；
步驟3、浸入單寧酸溶液改性：
將LDH@PVDF膜浸入TA溶液，并用水洗滌數(shù)次，即可得到TA介導(dǎo)的LDH@PVDF膜。
具體地：
步驟1中，硝酸鐵和硝酸鈷的摩爾比為1:1；
步驟1中，硝酸鐵、硝酸鈷、PVDF、聚乙烯吡咯烷酮和溶劑的用量比為0.05-0.5mol：0.05-0.5mol：2.5-4.5g：0.1-1g：30mL。
溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種；
步驟1中，攪拌溶解的溫度為30-80℃，攪拌時間為2-24h；
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