[发明专利]一种外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法及装置

权利要求书

1.一种外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：制备单层二维纳米片，利用纳米片层的平行堆叠制备纳米通道薄膜；

步骤二：以纳米通道薄膜为工作电极，与参比电极和对电极构成三电极体系；纳米通道薄膜的一侧为汲取液，另一侧为盐溶液，构建正渗透系统；

步骤三：通过外电路将工作电极的电位调整为负电位。

2.如权利要求1所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，所述的通过外电路将工作电极的电位调整为负电位的范围为-0.2v～-0.8v。

3.如权利要求1所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，所述的通过外电路将工作电极的电位调整为负电位的范围为-0.5v。

4.如权利要求1、2或3所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，所述的盐溶液与汲取液的摩尔浓度比为1：(5～50)。

5.如权利要求1、2或3所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，所述的盐溶液与汲取液的摩尔浓度比为1：10。

6.如权利要求1、2或3所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，所述的参比电极为甘汞电极或Ag/AgCl电极；

所述的对电极为铂电极。

7.如权利要求1、2或3所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，所述的纳米通道薄膜的制备方法为：

通过抽滤、旋涂、滴涂、刮涂或喷涂，将多个单层二维纳米片层层堆叠，形成具有层状结构的纳米通道薄膜。

8.如权利要求1、2或3所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，所述的二维纳米片为导体或半导体二维材料制成的片体，包括MXene、石墨烯衍生物、过渡金属硫化物和金属有机框架；

纳米通道薄膜的膜内纳米片层之间形成相互贯通的纳米通道，纳米通道的直径稳定于0.3～1.5nm。

9.如权利要求1、2或3所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，其特征在于，所述的二维纳米片选自Ti₃C₂T_x纳米片、氧化石墨烯纳米片和二硫化钨纳米片中的至少一种。

10.一种外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的装置，其特征在于，所述的装置实现权利要求1-9任一所述的外电场调控提升纳米通道膜脱盐性能的方法，具体包括：

沿轴向设置渗透室(3)和汲取室(8)；

渗透室(3)一端连接设置参比电极(1)和对电极(2)，渗透室(3)和汲取室(8)于轴向连通，并在连通处依次叠设第一垫环(4)、工作电极连接件(5)、纳米通道薄膜(6)和第二垫环(7)。