[发明专利]基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜的制备方法，其特征在于，所述基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜包括支撑层以及依次设置于支撑层上的中间层和皮层；所述支撑层为孔径在0.1μm-10μm的多孔膜；所述中间层为多巴胺改性石墨相氮化碳；所述皮层由水相单体和有机相单体经聚合、交联得到；

所述基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜制备步骤如下：

步骤1.将含氮前驱体热剥离获得石墨相氮化碳，将获得的石墨相氮化碳与表面活性剂在水中进行均匀混合得到分散液；所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘胆酸钠、正十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种；所述石墨相氮化碳与表面活性剂的质量比为1:(0.5-3.5)；

步骤2.在25-60℃条件下，将步骤1所得的分散液和多巴胺于缓冲溶液中在避光条件下搅拌反应8-48h，再静置3-48h后取其上清液即制得多巴胺改性后的石墨相氮化碳溶液；

步骤3.将步骤2所得的多巴胺改性后的石墨相氮化碳通过真空抽滤均匀负载在支撑层上并烘干，得到第一复合膜；

步骤4.将水相单体和有机相单体分别溶于水和有机相溶剂中得到水相单体溶液和有机相单体溶液；

步骤5.将步骤3干燥后的第一复合膜用水浸润后，向水浸润后的第一复合膜表面倒入水相单体溶液进行浸润，之后去除表面多余液滴得到第二复合膜；

步骤6.向步骤5所得的第二复合膜包含水相单体的表面倒入有机相单体溶液进行界面聚合，之后倒掉多余溶液，竖直晾干得到第三复合膜；

步骤7.将步骤6得到的第三复合膜于40-90℃热处理3-40min，即得到基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜。

2.根据权利要求1所述的基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜的制备方法，其特征在于，所述支撑层材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚砜，聚醚砜，聚丙烯腈、醋酸纤维素中的一种。

3.根据权利要求1所述的基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜的制备方法，其特征在于，所述水相单体为哌嗪及其衍生物、邻苯二胺及其衍生物、间苯二胺及其衍生物、二乙烯三胺、三乙烯四胺、聚乙烯亚胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜的制备方法，其特征在于，所述有机相单体为间苯二酰氯、对苯二酰氯、均苯三甲酰氯、均苯四甲酰氯、环烷烃多元酰氯、多元磺酰氯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述含氮前驱体为三聚氰胺、尿素、硫脲和氰尿酸中的一种。

6.根据权利要求1所述的基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述分散液中石墨相氮化碳与多巴胺质量比为1：(0.5-3)。

7.权利要求1至6任一项所述方法制备的基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜。

8.权利要求7所述的基于改性石墨相氮化碳的多层复合膜在污水处理中的应用。