[发明专利]一种rGO/ZIF-8复合纳米材料作中间层改性纳滤膜及制备方法

权利要求书

1.一种rGO/ZIF-8复合纳米材料作中间层改性纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括：

（1）底膜制备：将底膜高分子超滤膜材料聚合物溶于有机溶剂中，添加聚乙烯吡咯烷酮、丙酮和聚乙二醇，配制铸膜液，通过相转化法制备多孔支撑底膜；

（2）中间层制备：多孔支撑底膜浸润、清洗，将rGO/ZIF-8复合材料均匀分散在缓冲溶液中，超声处理；加入盐酸多巴胺后共沉积于多孔支撑底膜上，沉积完成清洗并进行热处理，形成PDA- rGO/ZIF-8膜：

（3）分离层制备：将PDA-rGO/ZIF-8膜置于多元胺水溶液中，一定时间后除去表面残余溶液并使PDA-rGO/ZIF-8膜表面充分干燥；另取多元酰氯-油相溶液于PDA-rGO/ZIF-8膜表面进行界面聚合反应，一定时间后除去残余溶液并进行热处理；制得高截留率的rGO/ZIF-8复合纳米材料改性有机分离纳滤膜，置于去离子水中保存。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，聚合物、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、丙酮和聚乙二醇（PEG）的质量比为16：2：2：5。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物为聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯或醋酸纤维素、聚氯乙烯、聚己内酰胺或聚呋喃醇中的任一种；

所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或甲基吡咯烷酮中的任一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备所得多孔支撑底膜为超滤膜或微滤膜；将底膜置于乙醇溶液中浸润30-40min，之后用去离子水冲洗20-30s；rGO/ZIF-8充分均匀分散于缓冲溶液中，用细胞破碎仪以300-400w功率超声处理1-2h。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，缓冲溶液为甘氨酸-盐酸缓冲溶液、邻苯二甲酸-盐酸缓冲溶液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液、柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲溶液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液、醋酸-醋酸钠缓冲溶液、磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲溶液、巴比妥纳-盐酸缓冲溶液、Tris-HCl缓冲溶液、硼酸-硼砂缓冲溶液、甘氨酸-氢氧化钠缓冲溶液和硼砂-氢氧化纳缓冲溶液中的一种；

缓冲溶液浓度为0.05-0.2g/L；rGO/ZIF-8复合材料浓度为0.002-0.01 mg/L；盐酸多巴胺浓度为2g/L。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，将PDA-rGO/ZIF-8溶液倒在多孔支撑底膜表面，并置于恒温水浴摇床上，20-30℃, 200-300rpm，振荡0.5-3h完成沉积。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，沉积结束后用去离子水洗涤膜面，后置于60-80°C烘箱中热处理10-15min形成PDA- rGO/ZIF-8中间层，进行下一步处理。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元胺的水相溶液中多元胺比例为0.5-5wt%，将PDA-rGO/ZIF-8膜置于多元胺水溶液中的时间为5-10min；多元胺选自乙二胺、己二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、哌嗪、对苯二胺、间苯二胺和邻苯二胺中的一种；

所述多元酰氯选自均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯和5-异氰酸基间苯二甲酰氯中的一种；

所述油相为正己烷或正庚烷、十二烷或三氟三氯乙烷。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，多元酰氯-油相溶液中多元酰氯比例为0.05-0.25wt%；界面聚合时间为0.5-2min。

10.一种权利要求1-9任一项方法所制备得到的rGO/ZIF-8复合纳米材料作中间层改性纳滤膜。