[发明专利]具有选择性吸附银离子的过滤膜的制备方法

说明书

本发明涉及过滤膜的技术领域，尤其涉及一种具有选择性吸附银离子的过滤膜的制备方法。将碳纳米管薄膜进行双面等离子清洗，然后浸泡在饱和碳酸氢钠里，水浴60℃磁力搅拌2h后取出，碳膜发泡分层，用去离子水清洗后浸泡在含有纳米二氧化硅的乙醇溶液中，超声震荡，最后拿出干燥即可获得整体镶嵌纳米二氧化硅的碳纳米管过滤膜。本发明制备的过滤膜可用于净水领域和工业废水的过滤，主要用于去除自来水和污水中的银离子，碳纳米管稳定的化学性能和巨大的比表面积使得它有很好的吸附性能，可以作为良好的过滤介质，配合上纳米二氧化硅的对银离子的吸附性，使得过滤膜可以选择性的去除液体中的银离子。

技术领域

本发明涉及一种过滤膜，尤其涉及一种具有选择性吸附银离子的过滤膜的制备方法。

背景技术

重金属污染已经成为威胁生命甚至人类生存的世界性严重问题。与汽车制造、电镀、金属净化、镀锌、涂层、油漆、化工、电子、制药和电池制造相关的工业废水是最常见的重金属污染源。由于银的许多优点，如抗菌、抗真菌、抗病毒、抗炎、抗血管生成和抗癌，以及高导电性和灵敏性，银已被广泛应用于许多工业应用中。然而，从工业产品（如硬币、洗涤剂、纺织品、玩具、猪宝、化妆品和医疗器械）中释放的过量银可能对人类健康和环境造成风险；因此，从废水中去除这种元素是一个重要的目标。

碳纳米管为石墨烯卷绕而成的无缝管状结构，具有中空的内腔和层状结构、大的比表面积、高的热稳定性和化学稳定性，作为一种新型的吸附材料有其独特的优势。它不仅在材料科学和化学中得到了广泛的应用，而且对很多物质有一定的吸附能力，作为吸附剂在处理环境污染方面有良好的发展前景。利用碳纳米管（CNTs）制备坚固的膜状结构的能力可以在分离技术中带来广泛的应用，特别是考虑到碳纳米管表面的选择性和吸附特性，因此将碳纳米管薄膜用于过滤分离是一个重要的发展方向。为了使碳纳米管薄膜能够选择性的吸附物质，可以通过改变膜表面的化学性质和物理性质，可以通过电化学的氧化还原反应，也可以在膜中添加兼容的吸附性物质，以提高过滤膜的选择性。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种具有选择性吸附银离子的过滤膜的制备方法，该方法将碳纳米管制备成薄膜，对其等离子处理使其具备亲水，再浸泡饱和碳酸氢钠溶液改变其物理形貌，最后在其内部镶嵌纳米二氧化硅颗粒，使过滤膜具有了特异性吸附，能选择性吸附银离子，是一种具有前途的吸附材料。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，这种具有选择性吸附银离子的过滤膜的制备方法包括：

第一步、将碳纳米管薄膜放入等离子清洗机，进行双面清洗处理，得到羟基化的碳纳米管薄膜；

第二步、将第一步的碳纳米管薄膜浸泡在饱和碳酸氢钠溶液中，在恒温水浴磁力搅拌器中进行搅拌，用去离子水清洗表面，完成清洗后进行干燥，得到分层的碳纳米管薄膜；

第三步、将分层的碳纳米管薄膜浸泡在溶解有二氧化硅溶胶的乙醇溶液中，进行水浴超声处理，最后拿出进行干燥，即得具有选择性吸附银离子的过滤膜。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述碳纳米管薄膜膜厚15-25μm，孔径70-100nm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述等离子清洗机处理条件为，功率70w，时间100s。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述恒温水浴磁力搅拌器条件为，水浴温度70℃，时间2h，转速400rpm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述浸泡饱和碳酸氢钠溶液后，发泡厚度3-5mm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第二步中干燥温度为50℃，第三步中干燥温度为50℃。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述溶解有二氧化硅溶胶的乙醇溶液体积比为，无水乙醇：二氧化硅溶胶=50：1。