羟基化MXene二维层状膜对重金属离子的脱除

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 (MX-ene)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.