[发明专利]一种能同时分离油和染料的MXene分离膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种能同时分离油和染料的MXene分离膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过化学剥离法制得MXene水分散溶液；

(2)通过光聚合法配制羧基硅氧烷溶液；

(3)将(1)制备好的MXene水分散液和聚乙烯醇粘接剂配成混合溶液，通过真空抽滤方法将其沉积到依次经过乙醇、水、碱液处理的PVDF膜上，随后将(2)得到的羧基硅氧烷溶液喷涂到膜表面，干燥后，得到MXene分离膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述硅氧烷为γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)，所述羧基硅氧烷为式(I)化合物、式(II)化合物中的至少一种，

。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述羧基硅氧烷溶液的制备：将硅氧烷、含羧基的乙烯基单体、光引发剂以及极性为3.7-4.3的醇类有机溶剂混合均匀，在紫外光照条件下搅拌反应获得羧基硅氧烷溶液；所述光引发剂为2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述MPTS和含羧基的乙烯基单体的质量比为7：(3-5)；所述光引发剂的用量为总单体质量的3.5±1.5％；醇类有机溶剂为异丙醇、正丁醇或乙醇的一种或两种以上。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述聚乙烯醇粘结剂的分子量为16000，MXene与聚乙烯醇的质量比为(1-2):1；所述PVDF膜的孔径优选为0.22微米；所述MXene在膜上的负载量为15mg m^-2-30mg m^-2；所述羧基硅氧烷的喷涂量为1-3mL m^-2。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述MXene水分散溶液的制备：将MAX粉末，氟化锂(LiF)缓慢添加到浓盐酸溶液中搅拌均匀，室温下刻蚀后，经过离心，获得多层MXene纳米片，然后超声剥离多层MXene纳米片，再经离心，获得少层MXene水分散溶液。

7.根据权利要求1～4任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的MAX粉末的粒径为200-600目，MAX粉末与LiF的质量比为1：(1-2)；所述的剥离多层MXene是在乙醇中超声处理。

8.根据权利要求1～4任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述干燥温度为70-120℃，干燥时间为1-3h。

9.权利要求1-8任一项所述方法制备得到的MXene分离膜。

10.权利要求9所述MXene分离膜在同时分离油和染料中的应用。