镧离子插层MoS_(2)膜的制备及印染高盐水处理

二维材料具有独特的层状结构、稳定的物理化学性质等特点。近年来,由二维材料层层堆叠构成的二维膜在膜分离领域展示了非同凡响的应用潜力。本文采用成膜中共混方法将La^(3+)插入到MoS_(2)膜层间,利用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱仪(XPS)技术表征了MoS_(2)片层结构和成分;利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)技术表征了膜结构与层间距;通过加压过滤装置和渗透装置考察了La^(3+)-MoS_(2)膜的渗透截留性能。实验结果表明,La^(3+)插层改性后的MoS_(2)膜由于层间距增加而显著地提高了纯水通量,La^(3+)-MoS_(2)膜的纯水通量相较于MoS_(2)膜提高了约18.5倍。La^(3+)-MoS_(2)膜对分子量300~800g/mol染料表现出了基于空间位阻理论的截留作用,对金属离子(Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)表现出了基于Donnan排斥理论的截留作用。重复性实验中,La^(3+)-MoS_(2)膜对Na^(+)的截留率仍能维持在95%以上,表现出了良好的性能稳定性。