[发明专利]一种超疏水水滑石复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种超疏水水滑石复合膜的制备方法，其特征在于，该方法通过静电纺丝方法制得掺杂金属氧化物和/或水合金属氧化物的聚合物纤维膜，然后通过水热法在聚合物纤维膜上原位生长水滑石片状结构，最后用硅烷进行化学改性，硅烷通过共价反应牢固地修饰在水滑石上；

所述方法的具体步骤为：

1)将聚合物用溶剂溶解得到聚合物溶液，然后加入金属氧化物和/或水合金属氧化物，分散均匀后加入到注射器中，设定电场电压为8-25kV，溶液流量为0.5-2mL/h，喷丝针头与接收器之间距离为8-20cm，静电纺丝得到的掺杂的聚合物纤维膜60-100℃干燥6-12h；

2)配制含二价金属阳离子M²⁺和三价金属阳离子M³⁺的混合溶液，其中M²⁺和M³⁺的摩尔比为1-4，M²⁺的浓度为0.001-0.2mol/L；然后加入尿素，尿素的物质的量为混合溶液中阴离子的总物质的量的1-4倍；将混合液搅拌均匀后转移至聚四氟乙烯高压反应釜中；将掺杂的聚合物纤维膜也放入聚四氟乙烯高压反应釜中，于90-160℃下水热反应6-24h后，冷却到室温，取出聚合物纤维膜，用去离子水冲洗并超声清洗10-20min，最后用去离子水和乙醇冲洗，真空干燥箱中50-100℃干燥4-12h；

3)将步骤2)得到的聚合物纤维膜和硅烷共同加入正己烷中于70-90℃下回流反应12-24h，硅烷浓度为0.005～0.007mol/L，最后用正己烷和二氯甲烷冲洗，真空干燥箱中60-100℃干燥4-6h，即得到超疏水水滑石复合膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中聚合物溶液的溶度为0.08-0.2g/mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中加入的金属氧化物和/或水合金属氧化物的量为聚合物质量的5-50％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中聚合物选自聚丙烯腈，聚偏氟乙烯，聚酰亚胺，聚氨酯，醋酸纤维素，聚氯乙烯，尼龙-6中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，丙酮，二氯甲烷，乙醇，水中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中金属氧化物为ZnO、Al₂O₃；水合金属氧化物为AlOOH、FeOOH、CoOOH、NiOOH。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中混合溶液中阴离子为硝酸根离子或氯离子；二价金属阳离子M²⁺选自Mg²⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺中的一种或几种；三价金属阳离子M³⁺选自Al³⁺、Fe³⁺、Co³⁺、Cr³⁺中的一种或几种。