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专利号: 2020110097263
申请人: 河南理工大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种改性的PVDF膜,其特征在于:该膜以玻璃纤维为骨架,PVDF为主体,GO@MIL-101-NH2为核心,PVDF和GO@MIL-101-NH2(Fe)均匀分布在玻璃纤维的骨架中。

2.根据权利要求1所述的改性的PVDF膜,其特征在于,所述GO@MIL-101-NH2(Fe)和PVDF的质量比为0.1:4。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的改性的PVDF膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备氧化石墨烯:使用改良的Hummers法制备氧化石墨烯;

(2)制备GO@MIL-101-NH2(Fe)复合材料:以步骤(1)制备的氧化石墨烯为原料,采用一锅法制备GO@MIL-101-NH2(Fe);

(3)制备复合膜:将GO@MIL-101-NH2(Fe)分散到二甲基乙酰胺中,超声处理,加入聚偏氟乙烯,搅拌,直至溶液变的均匀且粘稠,得到粘性液体,将粘性液体均匀涂在玻璃纤维布上,喷洒去离子水使其凝结成膜,干燥,然后在玻璃纤维布另一侧均匀涂抹粘性液体,干燥,即得。

4.根据权利要求3所述的改性的PVDF膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述改良的Hummers法,包括以下步骤:低温阶段:将石墨粉和硝酸钠溶解在混合酸溶液中,在20℃以下搅拌0.5h,保持20℃以下的温度然后缓慢加入7g高锰酸钾,搅拌1h;

中温阶段:将温度升至35℃,搅拌2h,然后将溶液缓慢加入到150ml冰水中;

高温阶段:将温度升至90℃,连续加热20min后,溶液呈棕黄色并产生红色烟雾,停止加热,而后在不断搅拌下逐滴加入5ml质量分数为30%的H2O2,直到溶液变成金黄色;

使所得溶液静置过夜,倾析上清液,将下部混浊的液体离心,并用质量分数为30%HCl洗涤所得固体,直到上清液和氯化钡溶液混合后未出现白色沉淀,接下来,用去离子水将固体洗至中性,最后将所得固体真空干燥。

5.根据权利要求4所述的改性的PVDF膜的制备方法,其特征在于,所述混合酸溶液为浓H2SO4和浓H3PO4的混合酸,浓H2SO4和浓H3PO4的体积比为9:1,步骤(1)中的离心条件为

12000rpm、10min。

6.根据权利要求3所述的改性的PVDF膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)采用一锅法制备GO@MIL-101-NH2(Fe),包括以下步骤:向二甲基甲酰胺中添加FeCl3·6H2O,然后添加2-氨基对苯二甲酸,超声处理使其溶解,加入氧化石墨烯粉末,将该溶液转移至250ml圆底烧瓶中,并在100-130℃油浴锅中加热18-22h,反应后,使其自然冷却至室温,并通过离心获得粗产物,将粗产物用乙醇和DMF洗涤并离心,将所得产物干燥,并进行8h的纯化处理,纯化后的深棕色产品即为GO@MIL-101-NH2(Fe),最后将其完全研磨并用玛瑙研钵收集。

7.根据权利要求6所述的改性的PVDF膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的离心条件为8000rpm、3min。

8.根据权利要求3所述的改性的PVDF膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中GO@MIL-

101-NH2(Fe)、二甲基乙酰胺和聚偏氟乙烯的质量比为0.1:20:4,粘性液体均匀涂在玻璃纤维布上,干燥后每平方厘米为20-30mg。

9.一种如权利要求1-2任一项所述的改性的PVDF膜的应用,其特征在于,所述膜用于同时进行油水分离和四环素类有机物的光催化降解。