[发明专利]超滤膜中原位合成金属氢氧化物的方法

说明书

本发明公开了一种超滤膜中原位合成金属氢氧化物的方法。所述方法按金属盐前驱体的质量百分数为1％～10％，超滤膜基底材料的质量百分数为5％～20％，有机溶剂的质量百分数为70％～80％，将金属盐前驱体和超滤膜基底材料溶解在有机溶剂中，然后将铸膜液涂成平板状或者中空纤维状，液膜置于0.1～1.0mol/L的碱溶液中分相，成膜，得到含有金属氢氧化物的超滤膜。本方法简便，能够在制作膜的同时合成功能性金属氢氧化物，显著降低功能性金属氢氧化物的泄露，保持了金属氢氧化物的化学性能。

技术领域

本发明涉及一种合成膜的同时在膜中合成金属氢氧化物的制备方法，具体涉及一种在超滤膜中原位合成金属氢氧化物的方法，属于分离膜技术领域。

背景技术

超滤膜是介于纳滤膜和微滤膜之间的一种分离膜，其孔径大小一般为2～100nm，在净水处理、食品工业、制药工业等领域有着广泛的用途。制备超滤膜的材料有很多，包括聚偏氟乙烯(PVDF)材料、聚砜、聚酰胺、纤维素衍生物等。

目前，常常将金属氢氧化物通过化学沉积的方法负载在一些特定的载体上面，比如离子交换树脂和介孔材料，但是依然很难解决金属元素难以进入载体内部并且流失的问题(邱恒，Fe(OH)₃改性PVDF膜的制备及其抗污染性能，环保科技2009年第4期)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超滤膜中原位合成金属氢氧化物的方法。

实现本发明目的的技术解决方案如下：

超滤膜中原位合成金属氢氧化物的方法，包括如下步骤：

步骤1，将金属盐前驱体和超滤膜基底材料溶解在有机溶剂中，得到铸膜液，然后将铸膜液涂成平板状或者中空纤维状，其中铸膜液，金属盐前驱体的质量百分数为1％～10％，超滤膜基底材料的质量百分数为5％～20％，有机溶剂的质量百分数为70％～80％。

步骤2，将液膜置于0.1～1.0mol/L的碱溶液中分相，直至成膜，水洗，得到含有金属氢氧化物的超滤膜。

优选地，步骤1中，超滤膜基底材料可以是现有的制备超滤膜的基底材料，可以选择聚醚砜树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚酰胺树脂。

优选地，步骤1中，所述的金属盐的前驱体为金属硝酸盐或者金属氯化物，可以是FeCl₃，FeNO₃，CuCl₂，Cu(NO₃)₂，LaCl₃，La(NO₃)₃中的一种或多种。

优选地，步骤1中，所述的有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)，N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基亚砜(DMSO)。

本发明与现有技术相比，其优点在于：

(1)本发明方法简单方便，能够在制作膜的同时合成功能性金属氢氧化物，适于工业应用；

(2)本发明方法制备的膜显著降低功能性金属氢氧化物泄露，如负载在PVDF膜中的氢氧化镧的泄露只有0.42±0.02ppb，符合开放水体中的镧含量(<1ppb)，并且提高了金属氢氧化物的分散性。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图。

图2是合成的含有Cu(OH)₂的聚醚砜膜的能谱图。

图3是合成的含有La(OH)₃的聚偏氟乙烯膜的红外光谱图。

图4是负载有氢氧化镧纳米棒的聚偏氟乙烯膜的透射电镜图。

具体实施方式