[发明专利]一种复合导电膜及其制备方法和应用

说明书

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种复合导电膜及其制备方法和应用。本发明提供了一种复合导电膜，包括依次层叠设置的导电膜底层和导电膜面层；所述导电膜底层包括第一导电复合物和氧化锆；所述导电膜面层包括第二导电复合物和氧化铜；所述第一导电复合物和所述第二导电复合物包括导电聚合物、锑掺杂二氧化锡和石墨。本发明提供的复合导电膜具有优异的电化学性能。

技术领域

本发明属于污水处理膜技术领域，具体涉及一种复合导电膜及其制备方法和应用。

背景技术

稀土产品的浸出、沉淀等生产过程需投入大量的原料试剂，在生产过程中会产生大量含有氨氮和有机物的废水，严重污染周边生态环境。常规的处理工艺包括多效蒸氨法、鸟粪石沉淀法或离子交换法，存在处理效率低、二次污染严重以及设备投资成本过高等问题，难以达到较高的出水标准。基于陶瓷无机膜的膜分离工艺在实践中具有较好的处理效果，但是规模化应用过程中膜污染现象较为严重，影响处理效果。

电化学复合膜分离技术通过在膜分离的基础上引入电化学，不仅可降解水中污染物，且在电场作用下可有效的缓解膜表面浓差极化现象，提高膜的使用寿命；通过将导电物质与陶瓷膜进行结合得到导电陶瓷膜，能够进一步缓解膜污染的问题。公开号为CN102671551A的中国专利公开了一种导电陶瓷膜，通过将基体聚合物与导电性高分子、碳粉或碳纸以共混、铸膜液与粉体掺混或铸膜液与碳纸复合后成膜制备导电膜，能够进一步提高污水处理的效果，但是所得到的陶瓷膜的导电性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合导电膜，本发明提供的复合导电膜具有优异的导电性能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种复合导电膜，包括依次层叠设置的导电膜底层和导电膜面层；

所述导电膜底层包括第一导电复合物和氧化锆；

所述导电膜面层包括第二导电复合物和氧化铜；

所述第一导电复合物和所述第二导电复合物包括导电聚合物、锑掺杂二氧化锡和石墨。

优选的，所述第一导电复合物中导电聚合物、锑掺杂二氧化锡和石墨的质量比为(80～100)：(15～30)：(0.5～1)；

所述第二导电复合物中导电聚合物、锑掺杂二氧化锡和石墨的质量比为(80～100)：(30～35)：(0.4～0.6)。

优选的，所述导电聚合物包括聚吡咯、聚乙炔、聚噻吩和聚苯胺中的一种或几种。

优选的，所述第一导电复合物和氧化锆的质量比为8～12：1；

所述第二导电复合物和氧化铜的质量比为15～20：1。

优选的，所述导电膜底层的厚度为200～400μm；

所述导电膜面层的厚度为50～100μm。

本发明还提供了上述技术方案所述的复合导电膜的制备方法，包括以下步骤：

将第一导电复合物、氧化锆和第一分散剂经第一混合，得到第一浆料；

将第二导电复合物、氧化铜和第二分散剂经第二混合，得到第二浆料；

在基体表面涂覆所述第一浆料后，进行第一煅烧，得到导电膜底层；

在所述导电膜底层表面涂覆第二浆料后，进行第二煅烧，得到所述复合导电膜。

优选的，所述第一分散剂和第二分散剂均包括松油醇、乙基纤维素和蓖麻油；

所述第一分散剂和第二分散剂中松油醇、乙基纤维素和蓖麻油的质量比独立的为(20～30)：1：(3～5)。