羟基化MXene二维层状膜对重金属离子的脱除

作者：王赛娣; 范议议; 孟秀霞^*; 靳昀; 张津津; 杨乃涛^*

来源：膜科学与技术, 2022, 42(01): 57-71.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2022.01.008

• 膜分离
• MXene层状膜
• 羟基化
• 重金属
• 脱除率

近年来，现代工业迅速发展的同时，也导致了废水排放量的增加，其中水体重金属污染已经成为目前亟待解决的问题之一.膜分离高效、环保和无污染的优势，被广泛用于重金属废水处理.本实验利用LiF和HCl混合溶液刻蚀MAX相(Ti3AlC2),制备了稳定的Ti3C2(MXene)胶体溶液；通过真空辅助抽滤，组装成层间通道可控的、稳定性较好的MXene膜；利用KOH溶液碱化处理，得到表面改性的碱化MXene (Ak-MXene)膜.以压力为驱动力，考察了膜对水体中Cr6+、Pb2+、Cu2+和Cd2+的脱除率.结果表明，随着膜厚的逐渐增加，Ak-MXene膜对重金属离子的拦截率逐渐增大；0.02 MPa下，厚度为496 nm的Ak-MXene膜对Cr6+、Pb2+、Cu2+和Cd2+的最高拦截率分别为66.19%、76.57%、78.65%和79.21%.可见Ak-MXene膜对重金属具有较高的拦截率，有望应用于水体净化.

• 单位
  山东理工大学; 化学化工学院