[发明专利]植酸-氮掺杂碳量子点复合物作为水相单体在制备聚酰胺纳滤膜中的应用

说明书

本发明公开了植酸‑氮掺杂碳量子点复合物作为水相单体在制备聚酰胺纳滤膜中的应用，该植酸‑氮掺杂碳量子点复合物的制备方法包括：通过水热反应法制备氮掺杂碳量子点，再通过溶液合成法以该氮掺杂碳量子点和植酸为原料制备植酸‑氮掺杂碳量子点复合物。本发明通过添加植酸‑掺杂碳量子点复合物到水相单体中，通过界面聚合制备植酸‑掺杂碳量子点复合物掺杂聚酰胺纳滤膜，在室温和0.6MPa的测试条件下，对0.2wt％的硫酸镁溶液具有较高的截留率(98％以上)，纯水通量为65‑75LHM。

技术领域

本发明属于纳滤膜技术领域，具体涉及植酸-氮掺杂碳量子点复合物作为水相单体在制备聚酰胺纳滤膜中的应用。

背景技术

纳滤膜是一种新型的压力驱动膜，膜孔径介于超滤和反渗透之间，能够用于二价盐和一价盐的分离。纳滤膜具有操作压力低、高通量和节能等特点，因此，纳滤膜被广泛地应用于生物工程、医药、冶金、水处理、电子等领域。工业常用的纳滤膜为有机纳滤膜，它具有透气性高、密度低、成膜性好、成本低和柔韧性好等诸多优点，但是有机纳滤膜在工业应用中存在着通量低，抗污染能力差等缺点，因此需要对有机纳滤膜进行改性，提高膜层的通量和抗污染性。此外，随着有机纳滤膜厚度的增加，膜层通量降低，因此制备无缺陷、超薄的有机纳滤膜成为研究的热点。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供植酸-氮掺杂碳量子点复合物作为水相单体在制备聚酰胺纳滤膜中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种聚酰胺纳滤膜。

本发明的技术方案如下：

植酸-氮掺杂碳量子点复合物作为水相单体在制备聚酰胺纳滤膜中的应用，该植酸-氮掺杂碳量子点复合物的制备方法包括：通过水热反应法制备氮掺杂碳量子点，再通过溶液合成法以该氮掺杂碳量子点和植酸为原料制备植酸-氮掺杂碳量子点复合物。

在本发明的一个优选实施方案中，所述植酸-氮掺杂碳量子点复合物的制备方法包括：

(1)将尿素与柠檬酸溶解于去离子水中，于175-185℃进行水热反应2.5-3.5h，接着透析6-8d后冷冻干燥得到氮掺杂碳量子点的粉末，尿素、柠檬酸和去离子水的比例为0.8-1.2g∶1.5-2.4g∶20-30mL；

(2)将植酸和上述氮掺杂碳量子点的水溶液混合均匀后，于60-90℃进行加热回流反应0.8-1.2h，获得所述植酸-氮掺杂碳量子点复合物的溶液。

在本发明的一个优选实施方案中，所述植酸-氮掺杂碳量子点复合物中植酸与氮掺杂碳量子点的质量比为1-5∶1。

进一步优选的，所述植酸-氮掺杂碳量子点复合物中植酸与氮掺杂碳量子点的质量比为1-2∶1。

本发明的另一技术方案如下：

一种聚酰胺纳滤膜，包括聚醚砜超滤支撑层和通过界面聚合在聚醚砜超滤支撑层上的有机纳滤膜层，该界面聚合中，水相单体由植酸-氮掺杂碳量子点复合物和哌嗪组成，酸接受剂为多元胺，有机相单体为均三苯酰氯，该植酸-氮掺杂碳量子点复合物的制备方法包括：通过水热反应法制备氮掺杂碳量子点，再通过溶液合成法以该氮掺杂碳量子点和植酸为原料制备植酸-氮掺杂碳量子点复合物。

在本发明的一个优选实施方案中，所述植酸-氮掺杂碳量子点复合物的制备方法包括：

(1)将尿素与柠檬酸溶解于去离子水中，于175-185℃进行水热反应2.5-3.5h，接着透析6-8d后冷冻干燥得到氮掺杂碳量子点的粉末，尿素、柠檬酸和去离子水的比例为0.8-1.2g∶1.5-2.4g∶20-30mL；

(2)将植酸和上述氮掺杂碳量子点的水溶液混合均匀后，于60-90℃进行加热回流反应0.8-1.2h，获得所述植酸-氮掺杂碳量子点复合物的溶液。