公布日：2023.11.14
申請日：2023.09.27
分類號：B01D71/02(2006.01)I;B01D71/56(2006.01)I;B01D69/12(2006.01)I;B01D67/00(2006.01)I;B01D61/14(2006.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于二維納米材料分離膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化硅納米片分離膜的制備方法及在染料廢水處理中的應(yīng)用，制備方法包括如下步驟：1)將NaOH水溶液加入到去離子水中，攪拌下加入正硅酸四乙酯，隨后添加乙酸乙酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)一段時間；反應(yīng)結(jié)束后離心收集產(chǎn)物，洗滌，再超聲分散于無水乙醇中，得到二氧化硅納米片乙醇分散液。2)通過減壓抽濾沉積不同量的二氧化硅納米片乙醇分散液，將二氧化硅納米片沉積在載體膜上，得到不同厚度的二氧化硅納米片分離膜。本發(fā)明采用溶液法合成大橫向尺寸、超薄的二氧化硅納米片，制備的二氧化硅納米片分離膜水通量大，并具有優(yōu)異的有機染料截留性能。
權(quán)利要求書
1.一種二氧化硅納米片分離膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：1)二氧化硅納米片的制備：將NaOH水溶液加入到去離子水中，攪拌下加入正硅酸四乙酯，隨后添加乙酸乙酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)一段時間；反應(yīng)結(jié)束后離心收集產(chǎn)物，洗滌，再超聲分散于無水乙醇中，得到二氧化硅納米片乙醇分散液。2)二氧化硅納米片分離膜的制備：通過減壓抽濾沉積不同量的二氧化硅納米片乙醇分散液，將二氧化硅納米片沉積在載體膜上，得到不同厚度的二氧化硅納米片分離膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化硅納米片分離膜的制備方法，其特征在于：步驟1)中，正硅酸四乙酯為正硅酸四乙酯-32或正硅酸四乙酯-40。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化硅納米片分離膜的制備方法，其特征在于：步驟1)中，反應(yīng)溫度控制在10-70℃，攪拌速度控制在400-1200rpm，反應(yīng)時間控制在0.5-6h，反應(yīng)體系的pH值控制在8-12。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化硅納米片分離膜的制備方法，其特征在于：步驟1)中，洗滌的具體操作是使用去離子水洗滌2次，無水乙醇洗滌1次。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化硅納米片分離膜的制備方法，其特征在于：步驟1)中，二氧化硅納米片乙醇分散液的濃度為0.1-2mg/mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化硅納米片分離膜的制備方法，其特征在于：步驟2)中，載體膜為孔徑0.1-0.3μm的尼龍膜。
7.一種二氧化硅納米片分離膜，其特征在于：由權(quán)利要求1-6任一項所述的制備方法制備得到。
8.如權(quán)利要求7所述的二氧化硅納米片分離膜在染料廢水處理中的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)技術(shù)中存在的上述問題，提供一種二氧化硅納米片分離膜的制備方法及在染料廢水處理中的應(yīng)用。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
本發(fā)明提供一種二氧化硅納米片分離膜的制備方法，包括如下步驟：
1)二氧化硅納米片的制備：將NaOH水溶液加入到去離子水中，攪拌下加入正硅酸四乙酯，隨后添加乙酸乙酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)一段時間；反應(yīng)結(jié)束后離心收集產(chǎn)物，洗滌，再超聲分散于無水乙醇中，得到二氧化硅納米片乙醇分散液。
2)二氧化硅納米片分離膜的制備：通過減壓抽濾沉積不同量的二氧化硅納米片乙醇分散液，將二氧化硅納米片沉積在載體膜上，得到不同厚度的二氧化硅納米片分離膜。
進一步地，步驟1)中，正硅酸四乙酯為正硅酸四乙酯-32或正硅酸四乙酯-40。
進一步地，步驟1)中，反應(yīng)溫度控制在10-70℃，攪拌速度控制在400-1200rpm，反應(yīng)時間控制在0.5-6h，反應(yīng)體系的pH值控制在8-12。
進一步地，步驟1)中，洗滌的具體操作是使用去離子水洗滌2次，無水乙醇洗滌1次。
進一步地，步驟1)中，二氧化硅納米片乙醇分散液的濃度為0.1-2mg/mL。
進一步地，步驟2)中，載體膜為孔徑0.1-0.3μm的尼龍膜。
本發(fā)明還提供一種二氧化硅納米片分離膜，由上述的制備方法制備得到。
本發(fā)明還提供二氧化硅納米片分離膜在染料廢水處理中的應(yīng)用。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明采用溶液法合成大橫向尺寸、超薄的二氧化硅納米片，該方法操作簡單、成本低、無需強酸、堿條件，綠色友好，可批量制備。
2、本發(fā)明制備的二氧化硅納米片分離膜水通量大，并具有優(yōu)異的有機染料截留性能。
當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上的所有優(yōu)點。
（發(fā)明人：陳冰冰;寧林）
