[发明专利]一种新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜及其制备方法。所述的制备方法包括：采用改性Hummers法制备氧化碳纳米管，使氧化碳纳米管水溶液和还原剂于25～70℃反应0.2～2h，之后使反应液的pH值调节为碱性，再于40～80℃反应0.5～3h，得到还原氧化碳纳米管；使包含有所述还原氧化碳纳米管、碳纳米管、塑形剂和水的均匀混合反应体系于70～100℃塑化反应，获得新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜。本发明以还原氧化碳纳米管与碳纳米管为添加剂，可有效改善正渗透膜的通量，同时通过天然多糖作为塑形剂与碳纳米管、还原氧化碳纳米管复合成膜，无毒无害无污染，具有较高的机械强度和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种正渗透膜，尤其涉及一种新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜及其制备方法，属于正渗透水处理膜技术领域。

背景技术

水是生命之源，是全球生态系统中最关键的环节。但是，现在普遍存在的最困扰全球人类发展的问题之一即为洁净水和基础卫生设施的短缺。我国的“水”存在两大主要问题：即水资源短缺和水污染严重。正渗透膜分离过程，与压力驱动过程相比，不必在高压条件下操作，而只需较小的压力维持膜两侧溶液的流动即可，因此过程具有低能耗、低污染趋势、易清洗和高水回收率等潜在优势。正渗透不仅被应用于海水淡化，废水处理领域，还被应用于食品工业、农业、控制药物释放和药物浓缩等过程。

近十年来，无论是膜过程的应用还是膜制备都得了快速发展，但高性能正渗透膜的缺乏仍是正渗透发展中待解决的关键问题之一。传统醋酸纤维素膜致密皮层较厚，渗透系数小，通量不及膜，再加上膜化学性质等方面也不及膜稳定，因此高效高性能的研发制备是目前继续解决的问题。

碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。此外碳纳米管还表现出比较优异的水传质特性，因此碳纳米管在分离领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜的制备方法，其包括：

提供还原氧化碳纳米管；

使包含有所述还原氧化碳纳米管、碳纳米管、塑形剂和水的均匀混合反应体系于70～100℃塑化反应0.5～8h，获得新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜。

在本发明的一些优选实施方案中，所述制备方法包括：

提供氧化碳纳米管水溶液；

使所述氧化碳纳米管水溶液和还原剂于25～70℃反应0.2～2h，之后使反应液的pH值调节为碱性，再于40～80℃加热反应0.5～3h，获得还原氧化碳纳米管。

本发明实施例还提供了由所述方法制备的新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明提供的新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜的制备方法通过对碳纳米管进行功能化修饰制备氧化碳纳米管，有效提升了其在水中分散性差，极易发生团聚的缺点；

2)本发明提供的新型复合还原氧化碳纳米管正渗透膜中的碳纳米管具有较好的水传质特性，以还原氧化碳纳米管与碳纳米管为添加剂，该特性可赋予该复合正渗透膜较好的通量，有效改善正渗透膜的通量；