[发明专利]一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)制备Ti₃C₂T_X-MXene纳米片；

(2)三层结构复合正渗透膜的制备

(2-1)支撑层的制备：在基底上制备聚砜多孔支撑层；

(2-2)排水层的制备:将步骤(1)中制备的Ti₃C₂T_X-MXene纳米片均匀沉积在聚砜支撑层的表面,经过干燥后得到层层堆叠的Ti₃C₂T_X-MXene纳米片排水层；

(2-3)活性层的制备：将间苯二胺水溶液浸没排水层表面，使得排水层浸有间苯二胺；再用苯三甲酰氯的正己烷溶液与浸有间苯二胺的排水层表面进行界面聚合交联反应，获得活性层；经热处理后，获得三层结构复合正渗透膜的制备。

2.根据权利要求1所述的一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，采用HF溶液对Ti₃AlC₂进行刻蚀，对得到的悬浮液进行分离、清洗和干燥后，将Ti₃C₂T_X粉末溶解在去离子水中进行超声和离心处理，通过控制超声处理时间，制备不同尺寸的Ti₃C₂T_X-MXene纳米片。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的Ti₃C₂T_X-MXene纳米片尺寸为200nm-5μm。

4.根据权利要求1所述的一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(2-1)中，制备聚砜多孔支撑层时，加入致孔剂，获得具有孔结构的支撑层。

5.根据权利要求4所述的一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：所述支撑层中孔结构的平均直径为50-200nm。

6.根据权利要求1或3所述的一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(2-2)制备排水层时，将步骤(1)中制备的Ti₃C₂T_X-MXene纳米片在去离子水中超声分散，采用真空抽滤的方式将得到的纳米片分散液均匀沉积在聚砜支撑层的表面,经过干燥后得到层层堆叠的Ti₃C₂T_X-MXene纳米片排水层。

7.根据权利要求1或3所述的一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(2-2)中，排水层的厚度为步骤(2-1)中支撑层孔直径的0.5-2倍。

8.根据权利要求1所述的一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(2-3)中，活性层的厚度为步骤(2-1)中支撑层孔径尺寸的0.5-2倍。

9.根据权利要求1所述的一种具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(2-3)中，所述的热处理温度为50-100℃,热处理时间为3-10min。

10.如1～9任意一项权利要求所述方法获得的具有MXene排水层的三层结构复合正渗透膜。