公布日：2023.11.14
申请日：2023.09.27
分类号：B01D71/02(2006.01)I;B01D71/56(2006.01)I;B01D69/12(2006.01)I;B01D67/00(2006.01)I;B01D61/14(2006.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明属于二维纳米材料分离膜技术领域，具体涉及一种二氧化硅纳米片分离膜的制备方法及在染料废水处理中的应用，制备方法包括如下步骤：1)将NaOH水溶液加入到去离子水中，搅拌下加入正硅酸四乙酯，随后添加乙酸乙酯，继续搅拌反应一段时间；反应结束后离心收集产物，洗涤，再超声分散于无水乙醇中，得到二氧化硅纳米片乙醇分散液。2)通过减压抽滤沉积不同量的二氧化硅纳米片乙醇分散液，将二氧化硅纳米片沉积在载体膜上，得到不同厚度的二氧化硅纳米片分离膜。本发明采用溶液法合成大横向尺寸、超薄的二氧化硅纳米片，制备的二氧化硅纳米片分离膜水通量大，并具有优异的有机染料截留性能。
权利要求书
1.一种二氧化硅纳米片分离膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)二氧化硅纳米片的制备：将NaOH水溶液加入到去离子水中，搅拌下加入正硅酸四乙酯，随后添加乙酸乙酯，继续搅拌反应一段时间；反应结束后离心收集产物，洗涤，再超声分散于无水乙醇中，得到二氧化硅纳米片乙醇分散液。2)二氧化硅纳米片分离膜的制备：通过减压抽滤沉积不同量的二氧化硅纳米片乙醇分散液，将二氧化硅纳米片沉积在载体膜上，得到不同厚度的二氧化硅纳米片分离膜。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米片分离膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，正硅酸四乙酯为正硅酸四乙酯-32或正硅酸四乙酯-40。
3.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米片分离膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，反应温度控制在10-70℃，搅拌速度控制在400-1200rpm，反应时间控制在0.5-6h，反应体系的pH值控制在8-12。
4.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米片分离膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，洗涤的具体操作是使用去离子水洗涤2次，无水乙醇洗涤1次。
5.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米片分离膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，二氧化硅纳米片乙醇分散液的浓度为0.1-2mg/mL。
6.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米片分离膜的制备方法，其特征在于：步骤2)中，载体膜为孔径0.1-0.3μm的尼龙膜。
7.一种二氧化硅纳米片分离膜，其特征在于：由权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到。
8.如权利要求7所述的二氧化硅纳米片分离膜在染料废水处理中的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种二氧化硅纳米片分离膜的制备方法及在染料废水处理中的应用。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
本发明提供一种二氧化硅纳米片分离膜的制备方法，包括如下步骤：
1)二氧化硅纳米片的制备：将NaOH水溶液加入到去离子水中，搅拌下加入正硅酸四乙酯，随后添加乙酸乙酯，继续搅拌反应一段时间；反应结束后离心收集产物，洗涤，再超声分散于无水乙醇中，得到二氧化硅纳米片乙醇分散液。
2)二氧化硅纳米片分离膜的制备：通过减压抽滤沉积不同量的二氧化硅纳米片乙醇分散液，将二氧化硅纳米片沉积在载体膜上，得到不同厚度的二氧化硅纳米片分离膜。
进一步地，步骤1)中，正硅酸四乙酯为正硅酸四乙酯-32或正硅酸四乙酯-40。
进一步地，步骤1)中，反应温度控制在10-70℃，搅拌速度控制在400-1200rpm，反应时间控制在0.5-6h，反应体系的pH值控制在8-12。
进一步地，步骤1)中，洗涤的具体操作是使用去离子水洗涤2次，无水乙醇洗涤1次。
进一步地，步骤1)中，二氧化硅纳米片乙醇分散液的浓度为0.1-2mg/mL。
进一步地，步骤2)中，载体膜为孔径0.1-0.3μm的尼龙膜。
本发明还提供一种二氧化硅纳米片分离膜，由上述的制备方法制备得到。
本发明还提供二氧化硅纳米片分离膜在染料废水处理中的应用。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用溶液法合成大横向尺寸、超薄的二氧化硅纳米片，该方法操作简单、成本低、无需强酸、碱条件，绿色友好，可批量制备。
2、本发明制备的二氧化硅纳米片分离膜水通量大，并具有优异的有机染料截留性能。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
（发明人：陈冰冰;宁林）