[发明专利]一种二维多孔MXene膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种二维多孔MXene膜在染料溶液过滤中的应用，其特征在于二维多孔MXene膜由改性支撑体和修饰层组成，修饰层覆于改性支撑体的表面，其中所述的修饰层为双氧水处理得到的多孔的MXene纳米片，所述的改性支撑体为聚多巴胺改性的多孔陶瓷；二维多孔MXene膜由以下方法制备得到，其具体步骤如下：

(1)多孔MXene纳米片的制备：取MXene纳米片搅拌分散到双氧水溶液中，在一定温度下搅拌刻蚀一定时间，然后将反应后的溶液离心洗涤，超声分散到去离子水中得到浓度为0.001-0.005mg·mL^-1多孔MXene纳米片溶液；

MXene纳米片与H₂O₂的质量比为0.2～1；双氧水溶液的质量分数为0.01％～0.07％；刻蚀温度为20～60℃，刻蚀时间为10～80min；

(2)改性支撑体的制备：配制多巴胺和三羟甲基甲胺(Tris)的混合溶液，其中多巴胺和Tris溶液的浓度分别为0.5-5mg·mL^-1和2-25mM，将多孔支撑浸泡在上述混合溶液中，进行多巴胺的沉积，沉积5-30h，将改性后的多孔支撑体清洗、烘干；

(3)通过压滤法或者真空抽吸法将制备的多孔MXene纳米片层层组装到改性支撑体上，再将湿膜真空烘干，得到二维多孔MXene膜，控制多孔MXene纳米片的负载量为107-182mg/m²。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，多孔支撑体为片式、单管或者中空纤维多孔材料，多孔支撑体的平均孔径为80～400nm。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，多孔MXene纳米片的组装压力为0.1-0.5Mpa。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，湿膜真空烘干的干燥温度为40～100℃，干燥时间为3～12h。