具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法

技术领域

本发明涉及超滤膜制备技术领域，主要涉及一种具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法。

背景技术

膜分离技术由于具有很强的针对性，而且在去除水中各种污染物方面表现出色，现已广泛应用于水处理领域中。但是，由于聚合物膜固有的疏水性，导致膜污染问题的出现，尤其是不可逆污染的存在，不仅会导致膜渗透通量的下降，同时也对膜组件的正常运转造成一定的压力，大大缩短膜组件的使用寿命，从而限制膜分离技术在污水处理中更为广泛的应用。

为了减缓不可逆膜污染，研究人员通过加入无机纳米催化材料(例如TiO

MoS

发明内容

本发明的目的是提供一种具有催化自清洁能力、渗透通量较高、抗污染性能强的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法。

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，包括：步骤一、利用四水合钼酸铵和硫脲于50mL的水热反应1制备得到MoS

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤一包括：使用四水合钼酸铵和硫脲作为钼源和硫源，称取一定量的四水合钼酸铵和硫脲于50mL聚四氟乙烯水热釜中，加入35mL去离子水，超声使其全部溶解；将水热釜放入马弗炉中，在一定的水热温度和水热时间下进行水热反应；当反应结束后冷却至室温，先用去离子水离心清洗两遍，再用体积比1：1的去离子水和乙醇混合液离心清洗两遍，真空干燥，得到MoS

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤二包括：采用共沉积法，将0.16gMoS

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤三包括：首先将一定量的MoS

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤一中所述的钼源和硫源的摩尔浓度配比分别为1：1～1：5。

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤一中所述水热温度为180～240℃。

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤一中所述水热时间为18～26h。

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤二中所述FeCl

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤三中所述超声时间为0.5～2.0h；

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤三中所述MoS

本发明的技术方案，在聚醚砜超滤膜中引入催化剂MoS2-FeOOH，复合超滤膜具有催化自清洁的能力，能够有效提高膜的渗透通量和抗污染性能。

附图说明

图1为改性前纯PES超滤膜与改性后MoS

图2为实施例4中MoS

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其特征在于，包括：步骤一、利用四水合钼酸铵和硫脲于50mL的水热反应1制备得到MoS

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤一包括：使用四水合钼酸铵和硫脲作为钼源和硫源，称取一定量的四水合钼酸铵和硫脲于50mL聚四氟乙烯水热釜中，加入35mL去离子水，超声使其全部溶解；将水热釜放入马弗炉中，在一定的水热温度和水热时间下进行水热反应；当反应结束后冷却至室温，先用去离子水离心清洗两遍，再用体积比1：1的去离子水和乙醇混合液离心清洗两遍，真空干燥，得到MoS

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤二包括：采用共沉积法，将0.16gMoS

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤三包括：首先将一定量的MoS

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤一中所述的钼源和硫源的摩尔浓度配比分别为1：1～1：5。

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤一中所述水热温度为180～240℃。

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤一中所述水热时间为18～26h。

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤二中所述FeCl

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤三中所述超声时间为0.5～2.0h；

本发明的具有催化自清洁复合超滤膜的制备方法，其中，步骤三中所述MoS

对比例1

Ⅰ在三孔烧瓶中加入15.00g聚醚砜，65.00gN,N-二甲基乙酰胺，20.00g聚乙二醇，在60℃的水浴环境下搅拌3.0h至聚醚砜充分溶解，待其完全脱泡后，利用自动涂膜机进行涂布成膜。得到聚醚砜超滤膜。

实施例1

Ⅰ二硫化钼纳米片的制备过程如下：

1.235g四水合钼酸铵和2.131g硫脲加入到50mL水热釜中，加入35mL去离子水，超声使其全部溶解；然后将水热釜放入马弗炉中，设置水热温度为220℃、水热时间为24h，待反应结束冷却至室温；用去离子水离心清洗2次，用1：1去离子水和无水乙醇(v：v)混合液离心清洗2次，真空干燥24h，得到MoS

Ⅱ二硫化钼-羟基氧化铁的制备过程如下：

将0.16gMoS

Ⅲ将0.75gMoS

实施例2

Ⅰ二硫化钼纳米片的制备过程如下：

1.235g四水合钼酸铵和2.131g硫脲加入到50mL水热釜中，加入35mL去离子水，超声使其全部溶解；然后将水热釜放入马弗炉中，设置水热温度为220℃、水热时间为24h，反应结束后冷却至室温；用去离子水离心清洗2次，用1：1去离子水和无水乙醇(v：v)混合液离心清洗2次，真空干燥24h，得到MoS

Ⅱ二硫化钼-羟基氧化铁的制备过程如下：

将0.16gMoS

Ⅲ将1.5gMoS

实施例3

Ⅰ二硫化钼纳米片的制备过程如下：

1.235g四水合钼酸铵和2.131g硫脲加入到50mL水热釜中，加入35mL去离子水，超声使其全部溶解；然后将水热釜放入马弗炉中，设置水热温度为220℃、水热时间为24h，反应结束后冷却至室温；用去离子水离心清洗2次，用1：1去离子水和无水乙醇(v：v)混合液离心清洗2次，真空干燥24h，得到MoS

Ⅱ二硫化钼-羟基氧化铁的制备过程如下：

将0.16gMoS

Ⅲ将2.25gMoS

实施例4

Ⅰ二硫化钼纳米片的制备过程如下：

1.235g四水合钼酸铵和2.131g硫脲加入到50mL水热釜中，加入35mL去离子水，超声使其全部溶解；然后将水热釜放入马弗炉中，设置水热温度为220℃、水热时间为24h，反应结束后冷却至室温；用去离子水离心清洗2次，用1：1去离子水和无水乙醇(v：v)混合液离心清洗2次，真空干燥24h，得到MoS

Ⅱ二硫化钼-羟基氧化铁的制备过程如下：

将0.16gMoS

Ⅲ将3.00gMoS

对比例1中改性前纯PES膜与实施例1、2、3、4中改性后复合纳滤膜的X射线光电子能谱如图1所示。由图1可知，MoS

试验例1

将对比例1和实施例1、2、3、4制备的超滤膜保存在水中，在0.1MPa条件下分别测试500mg/L牛血清白蛋白(BSA)的抗污染能力以及膜的纯水通量。最终结果如下表所示。

采用通量可恢复率(FRR)来评价膜的抗污染性能，膜被清洗后，纯水通量越高，膜的抗污染性能越好。由上表可知，五种膜的FRR值分别为34.6％、82.1％、85.2％、88.7％和80％，从计算结果来看，MoS

试验例2

测试实施例3对分散染料的抗污染性能，考察复合超滤膜在H

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。