[发明专利]多级纳米结构柔性无机膜的制备方法及应用

摘要

多级纳米结构柔性无机膜的制备方法及应用，涉及一种柔性无机膜的制备方法及应用。是要解决现有催化过一硫酸盐的粉末状纳米催化剂催化效率低，需要进一步回收，较为麻烦的问题。方法：一、制备柔性二氧化锰膜基底；二、制备多级纳米结构催化膜。多级纳米结构柔性无机膜在催化过一硫酸盐中的应用。该催化膜有效地提高了催化氧化反应效率，使得过一硫酸盐对有机污染物的降解作用更为高效、彻底，无机催化膜由于是过滤时进行催化，因此使用后无需进一步回收，而且使用寿命长，可使用至膜本身发生破损为止。本发明用于污水处理领域。

主权项

1.多级纳米结构柔性无机膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、制备柔性二氧化锰膜基底：所述柔性二氧化锰膜基底的制备方法为方法一、方法二或方法三；方法一为：将高锰酸钾和氯化铵溶于去离子水中，搅拌1～2小时；将搅拌均匀的溶液倒入水热反应釜中，在160～220℃的条件下反应12～36小时；反应结束后，将所得到的沉淀物用0.45微米的玻璃纤维滤膜过滤，在65～70℃温度下干燥10～12h，得到二氧化锰纳米线；将二氧化锰纳米线超声分散在蒸馏水中，用0.45微米的玻璃纤维滤膜过滤，65～70℃温度下干燥30～40分钟，在滤膜上形成二氧化锰纳米线膜，将柔软的二氧化锰纳米线膜从滤膜上面揭下来；将二氧化锰纳米线膜在400～600℃温度下高温焙烧1～2h，得到焙烧后的二氧化锰纳米线膜；方法二为：将高锰酸钾溶于去离子水中，再加入乙酸乙酯，在85～95℃的条件下回流搅拌2～3天；反应结束后，将所得到的沉淀物用0.45微米的玻璃纤维滤膜过滤，在65～70℃温度下干燥10～12h，得到二氧化锰纳米线；将二氧化锰纳米线超声分散在蒸馏水中，用0.45微米的玻璃纤维滤膜过滤，65～70℃温度下干燥30～40分钟，在滤膜上形成二氧化锰纳米线膜，将柔软的二氧化锰纳米线膜从滤膜上面揭下来；将二氧化锰纳米线膜在400‑600℃温度下高温焙烧1～2h，得到焙烧后的二氧化锰纳米线膜；方法三为：将硫酸锰、氯酸钾和醋酸钾溶于去离子水中，搅拌30～40分钟；将搅拌均匀的溶液倒入水热反应釜中，在160～180℃的条件下反应6～12小时；反应结束后，将所得到的沉淀物用0.45微米的玻璃纤维滤膜过滤，在65～70℃温度下干燥10～12h，得到二氧化锰纳米线；将二氧化锰纳米线超声分散在蒸馏水中，用0.45微米的玻璃纤维滤膜过滤，65～70℃温度下干燥30～40分钟，在滤膜上形成二氧化锰纳米线膜，将柔软的二氧化锰纳米线膜从滤膜上面揭下来；将二氧化锰纳米线膜在400‑600℃温度下高温焙烧1～2h，得到焙烧后的二氧化锰纳米线膜；二、制备多级纳米结构催化膜：所述多级纳米结构催化膜的制备方法为方法一或方法二；方法一：取制备好的二氧化锰纳米线膜，浸泡于0.05～0.1mol/L醋酸铜与乙醇的混合溶液中，浸泡10～15s后取出烘干，重复3～5次后，放入马弗炉中在200～400℃煅烧20～60分钟；将硝酸铜溶于去离子水中，加入氨水搅拌均匀，得到硝酸铜和氨水的混合溶液；将煅烧过后的二氧化锰纳米线膜放入硝酸铜和氨水的混合溶液中，静置12～48小时后得到二氧化锰纳米线/氧化铜纳米片的多级纳米结构的催化膜；方法二：取制备好的二氧化锰纳米线膜，浸泡于0.05～0.1mol/L醋酸铜与乙醇的混合溶液中，浸泡10～15s后取出烘干，重复3～5次后，放入马弗炉中在200～400℃煅烧20～60分钟；将硝酸铜溶于去离子水中，加入六次甲基四胺搅拌均匀，得到混合溶液；将煅烧过后的二氧化锰纳米线膜放入混合溶液中，静置30～40分钟，然后在85～92℃水热处理6～12小时，得到二氧化锰纳米线/氧化铜纳米线的多级纳米结构的催化膜。