一种用于水处理的导电纳滤膜的制备方法

100ml～300ml。
17.更进一步限定，苯胺单体的体积为1.5ml～3.5ml，聚苯乙烯磺酸盐的质量百分数为 1.0％～3.0％，盐酸的浓度为0.5mol/l～1.5mol/l。
18.进一步限定，步骤4中过硫酸铵溶液的浓度为0.1mol/l～0.2mol/l。
19.进一步限定，步骤5中交联剂溶液为50％的戊二醛溶液。
20.本发明具有以下有益效果：本发明在聚丙烯腈超滤膜表面加入碳纳米管层，增强了纳滤膜的机械性能和水传输性能，且使纳滤膜具备良好的导电性能，并在碳纳米管表面继续聚合了聚苯胺
‑
聚苯乙烯磺酸盐涂层，增加了纳滤膜表面的电活性位点，进一步增强了纳滤膜的导电性。此外，本发明还具有以下优点：
21.(1)本发明增强了纳滤膜的荷电性，进而增强了纳滤膜与带电体的介电排斥，增加了纳滤膜的截留效果，减缓了纳滤膜的污染；
22.(2)本发明突破了传统的电
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膜耦合限制，可以在电
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膜耦合系统中独立作为电极使用，简化了系统设计，减小了电极之间的电阻，且通过电极连接方式的转换，可以便捷地达到膜清洗的效果。
附图说明
23.图1为本发明用于水处理的导电纳滤膜的制备过程示意图；
24.图2为本发明用于水处理的导电纳滤膜的制备流程图；
25.图3为本发明用于水处理的导电纳滤膜的结构示意图；
26.图4为原始pan膜和实施例1制备的pani
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pss/cnt
‑
pan的扫描电镜图，其中(a) 为原始pan膜，(b)为pani
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pss/cnt
‑
pan；
27.图5为实施例1制备的pani
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pss/cnt
‑
pan的能谱图；
28.图6为实施例1制备的pani
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pss/cnt
‑
pan的x射线光电子能谱图，其中(a)为x 射线光电子能谱图，(b)为c1s谱图，(c)为o1s谱图，(d)为n1s谱图，(f)为s2p 谱图；
29.图7为实施例1制备的pani
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pss/cnt
‑
pan的电导率曲线图。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
32.实施例1：
33.一、制备碳纳米管分散液：
34.(1)将5mg碳纳米管在80℃的体积比为1：3的硝酸
‑
硫酸混合溶液中浸泡3h；通过真空过滤分离碳纳米管，并用去离子水完全洗涤，在室温下干燥；
35.(2)将(1)得到的碳纳米管通过超声分散在10ml超纯水中，得到0.5mg/ml的碳纳米管分散液。
36.二、制备pani
‑
pss/cnt
‑
pan：
37.如图1和图2所示，具体操作步骤如下：
38.(1)聚丙烯腈超滤膜pan在室温下浸泡在氢氧化钠溶液中12h后，再在去离子水中浸泡12h，得到水解聚丙烯腈膜；
39.(2)在(1)得到的聚丙烯腈膜上真空抽滤(一)获得的碳纳米管分散液，并在50℃下干燥，获得碳纳米管膜cnt
‑
pan。
40.(3)将(2)得到的碳纳米管膜浸入200ml由2.5ml苯胺单体、1.0mol/l盐酸和2.5g 聚苯乙烯磺酸钠制成的混合液中，在冰水浴中保持60min；
41.(4)将50ml预冷的含有1.7g过硫酸铵溶液倒入(3)的混合溶液中，摇匀，在冰水浴中继续反应12h后，在室温下干燥；
42.(5)将(4)得到的干燥的膜浸入30ml交联剂溶液中，交联20min后，用去离子水完全洗涤得到的导电膜pani
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pss/cnt
‑
pan，其中交联剂溶液为50％的戊二醛溶液。
43.获得的pani
‑
pss/cnt
‑
pan的结构示意图，如图3所示。
44.对上述获得的pani
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pss/cnt
‑
pan进行表征，结果如下：
45.①
对聚丙烯腈超滤膜pan和导电膜pani
‑
pss/cnt
‑
pan进行微观结构表征，结果如图1所示，其中图4(a)为pan的表面形貌，图4(b)为pani
‑
pss/cnt
‑
pan的表面形貌，有图4(b)可知，因为pani
‑
pss以及cnt的存在改变了原始膜的表面形貌，增大了粗糙度。
46.②
对导电膜pani
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pss/cnt
‑
pan进行edx能谱分析，结果如图5所示，证明了 pani
‑
pss/cnt
‑
pan中n元素和s元素的存在，根据n元素和s元素的分布，可进一步证实pani
‑
pss在膜表面的分布相对均匀。
47.③
对导电膜pani
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pss/cnt
‑
pan进行x射线光电子能谱分析，结果如图6(a)
‑
图6 (f)所示，图6(a)进一步佐证在pani
‑
pss/cnt
‑
pan中c元素、o元素、n元素和s 元素的存在；图6(b)在284.8ev、285.5ev、286.0ev和289.0ev处的峰分别对应c
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c、 c
‑
n、c
‑
o和c＝o；图6(c)在531.4ev、532.0ev和533.0ev处的峰分别对应c
‑
o、c＝o 和s
‑
o；图6(d)在399.3ev、399.8ev和401.3ev处的峰分别对应
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n
‑
h
‑
、
‑
nh
+
和＝n
+
；图6(f)在167.84ev和169.00ev处的峰分别对应s2p3/2和s2p1/2，证实了
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so3的存在；综上可以看出，pani和pss在pani
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pss/cnt
‑
pan的存在，以及存在pani
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pss。
48.④
对导电膜pani
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pss/cnt
‑
pan进行导电性测试，结果如图7所示，图7显示了 pani
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pss/cnt
‑
pan在厚度为0.01mm时的电导率为1879.7us/cm，即表面处的导电性相对较好。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。