Ti3C2Tx(MXene)掺杂薄层复合纳滤膜的制备及其性能研究

摘要

通过氟化锂/稀盐酸刻蚀钛碳化铝合成单层二碳化三钛(Ti3C2Tx)纳米片,进而采用界面聚合方法制备一种MXene(Ti3C2Tx)掺杂的聚酰胺(PA)薄层复合纳滤膜,并对其渗透分离性能进行研究.以哌嗪(PIP)、Ti3C2Tx混合分散液作为水相、均苯三甲酰氯(TMC)的正己烷溶液作为有机相,在聚醚砜(PES)超滤膜支撑层上进行界面聚合,获得Ti3C2Tx掺杂的薄层复合纳滤膜.对Ti3C2Tx掺杂的薄层复合纳滤膜的微观结构、化学成分、表面润湿性、表面电荷特征进行详细的测试与表征,并考察了Ti3C2Tx掺杂量对复合纳滤膜表面微观结构和分离性能的影响.结果表明,聚酰胺皮层中Ti3C2Tx的掺杂增加了膜表面的粗糙度,降低了聚酰胺皮层的厚度,提高了膜表面的亲水性及负电性,并在硫酸钠盐截留率保持98%的同时提高了纳滤膜的纯水通量.