[发明专利]一种碳包覆金属纳米颗粒负载PVDF膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳包覆金属纳米颗粒负载PVDF膜的制备方法，其特征在于，是按如下步骤进行：

(1)将水溶性金属二价盐、氰胺类化合物和含氮、含硫或含硼的非金属化合物在温度为50℃的甲醇溶液中混合并搅拌均匀，然后蒸发干燥、研磨，获得均相粉末；在高纯氮气或氩气的保护下，将所述均相粉末在700～750℃恒温煅烧2～4小时，获得热解产物；

所述的水溶性金属二价盐为过渡金属Fe、Co或Ni的可溶性二价盐中的一种，所述的氰胺类化合物为尿素、三聚氰胺、双氰氨、环氰氨或六亚甲基四氨，所述的含氮、含硫或含硼的非金属化合物分别为硫酸铵盐、硫代硫酸盐、硼酸铵盐；

水溶性金属二价盐、氰胺类化合物和含氮、含硼或含硫的非金属化合物的用量比为1～3g：2～7g：1～3g；

(2)将步骤(1)中的所述热解产物与PVDF粉末、聚乙烯吡咯烷酮在N,N-二甲基甲酰胺中混合，然后在65～75℃下持续搅拌10～12小时，得到均匀的铸膜液；将所述铸膜液在20～30℃条件下恒温静置脱泡12～14小时，然后刮膜，再在凝固浴中浸泡1～24小时胶凝，即制得碳包覆金属纳米颗粒负载PVDF膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中热解产物、PVDF粉末、聚乙烯吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.01～0.1g：0.3～0.7g：0.1～0.4g：4～6mL。

3.一种权利要求1～2中任意一项所述制备方法所获得的碳包覆金属纳米颗粒负载PVDF膜。

4.根据权利要求3所述的碳包覆金属纳米颗粒负载PVDF膜，其特征在于：所述碳包覆金属纳米颗粒负载PVDF膜的平均孔径为2～500nm、膜通道的内径为2～100nm。

5.一种权利要求3或4所述的碳包覆金属纳米颗粒负载PVDF膜的应用，其特征在于：用于构建催化膜反应器装置，以降解有机污染物；具体是在有机污染物溶液中加入氧化剂，然后泵入催化膜反应器装置中，经所述碳包覆金属纳米颗粒负载PVDF膜降解后流出；

所述有机污染物为金橙II、亚甲蓝、罗丹明B、甲基紫或甲基橙。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述氧化剂为过一硫酸氢盐、双氧水或过二硫酸钾。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述有机污染物溶液中有机污染物的浓度为1-200mg/L，所加入的氧化剂的浓度为0.1～1g/L。