[发明专利]海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化复合膜及制备和应用

摘要

本发明涉及一种海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化复合膜，首先，以三聚氰胺为原料，利用热剥离和液相剥离结合的方法，制备出超薄多孔的石墨相氮化碳纳米片，该纳米片与海藻酸钠共混后得到铸膜液，脱泡后旋涂制膜，再用氯化钙溶液交联，干燥后获得海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化复合膜。本发明制备的杂化复合膜利用石墨相氮化碳纳米片二维、超薄和多孔的结构特点，可有效降低分离层厚度，构建有序的传递通道，降低水分子的传递阻力，阻碍乙醇分子传递，从而同时提到膜的渗透性和选择性。本发明制备过程简单，原料易得，结构可控，用于乙醇/水混合物的分离，具有较高的渗透通量和分离因子。

主权项

一种海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化复合膜的制备方法，该杂化复合膜是以多孔的高分子超滤膜作为支撑层，海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化膜为分离层；所述多孔的高分子超滤膜的截留分子量为10万；所述海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化膜的厚度为500nm；其特征在于：该杂化复合膜按以下步骤制备：步骤一、将海藻酸钠加入去离子水中20‑40℃下搅拌1‑2h，配制成质量浓度为1‑2％的海藻酸钠溶液；步骤二、向所述海藻酸钠溶液中加入石墨相氮化碳纳米片，其中，石墨相氮化碳纳米片用量为海藻酸钠的1‑5wt.％，在20‑40℃下搅拌3‑6h后倒入容器中，室温静置0.5‑1h脱泡，获得铸膜液；步骤三、将所述铸膜液旋涂到多孔的高分子超滤膜的表面，室温下干燥24‑72h，获得未交联的海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化复合膜；步骤四、将所述未交联的海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化复合膜浸入0.5M的氯化钙水溶液中，室温下交联5‑20min，然后用去离子水将膜表面残余的氯化钙溶液冲洗干净，室温下干燥24‑48h，获得海藻酸钠‑石墨相氮化碳纳米片杂化复合膜。