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专利号: 2018103510095
申请人: 北京工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-11-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将清洗干净的陶瓷基底浸渍于盐酸多巴胺溶液中进行预处理1~60min,取出后用大量的去离子水洗涤浸泡多次直至完全洗去表面的聚多巴胺,最后在烘箱中真空干燥;

(2)配制金属氢氧化物的前驱体溶液;前驱体溶液为金属可溶性无机盐和氨类的碱性试剂的水溶液;

(3)将步骤(1)处理后的陶瓷基底置于步骤(2)所制备的前驱体溶液中,放入反应釜内反应进行原位生长;经过一段时间的反应,将陶瓷基底从反应釜中取出后用去离子水反复冲洗,放入烘箱中进行真空干燥,即制得金属氢氧化物纳米阵列薄膜;

(4)将MOP溶解于溶剂中进行磁力搅拌,制得铸膜液,通过动态自组装成膜法将MOP填充于步骤(3)制备的氢氧化物纳米阵列薄膜中,制得MOP/氢氧化物陶瓷复合膜。

2.按照权利要求1所述的一种MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的陶瓷基底材料为Al2O3、TiO2、ZrO2或SiO2氧化物,有平板、管式和中空纤维三种形式,所述的管式基底孔径为10纳米到1微米之间。

3.按照权利要求1所述的一种MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中盐酸多巴胺溶液为包含三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺、CuSO4和H2O2的水溶液,其中各自的浓度分别为三羟甲基氨基甲烷0.01-0.1mol/L、盐酸多巴胺0.5-5g/L、CuSO40.001-

0.01mol/L、H2O20.01-0.1mol/L。

4.按照权利要求1所述的一种MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的前驱体溶液中金属盐的浓度为0.02mol/L~0.06mol/L,金属盐与氨类的碱性试剂的摩尔浓度为3:1-1:3。

5.按照权利要求1所述的一种MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的原位生长的反应温度为80℃~120℃,反应时间为1h~24h。

6.按照权利要求1所述的一种MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所得金属氢氧化物为纳米片层状结构,且与陶瓷基底形成垂直阵列结构。

7.按照权利要求1所述的一种MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所得金属氢氧化物选自Co(OH)2、Ni(OH)2。

8.按照权利要求1所述的一种MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述的铸膜液的浓度为1.7g/L~5.5g/L,动态自组装的时间为5min~20min;铸膜液所用的溶剂为能够溶解所述的分子MOP的溶剂;步骤(4)分子MOP选自tBu-MOP、SO3-MOP和OH-MOP中的一种或几种。

9.按照权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的MOP/氢氧化物陶瓷复合膜。

10.按照权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的MOP/氢氧化物陶瓷复合膜的应用,用于芳烃/烷烃混合体系渗透汽化分离。