一种用于膜蒸馏的改性聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115845638A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211480738.3B01D61/36(2006.01)(22)申请日2022.11.24(71)申请人河海大学地址210024江苏省南京市鼓楼区西康路1号(72)发明人林馨平王国栋严晓菊杨程煜姚承志(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204专利代理师王云(51)Int.Cl.B01D71/34(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于膜蒸馏的改性聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于膜蒸馏的改性聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法，所述复合膜包括三层，基底层为聚偏氟乙烯，中间层为聚二甲基硅氧烷，顶层为纳米材料C60，纳米材料C60在聚偏氟乙烯表面形成微纳米结构；其制备方法包括以下步骤：(1)将预聚体和固化剂加入有机溶剂中，得到PDMS溶液；将C60加入有机溶剂中，得到C60分散液；(2)将聚偏氟乙烯膜浸渍于PDMS溶液中；(3)将C60分散液抽滤至步骤(2)处理过的聚偏氟乙烯膜上；(4)恒温固化；采用C60作为疏水性纳米材料与低表面能物质PDMS协同对PVDF膜进行改性，显著提升了PVDF膜在膜蒸馏处理高盐废水时的抗润湿能力和抗污染能力。CN115845638ACN115845638A权利要求书1/1页1.一种用于膜蒸馏的改性聚偏氟乙烯复合膜，其特征在于，所述复合膜包括三层，基底层为聚偏氟乙烯，中间层为聚二甲基硅氧烷，顶层为纳米材料C60，纳米材料C60在聚偏氟乙烯表面形成微纳米结构。2.根据权利要求1所述的改性聚偏氟乙烯复合膜，其特征在于，所述复合膜的水接触角为135°～150°。3.根据权利要求1所述的改性聚偏氟乙烯复合膜，其特征在于，所述C60的膜面负载量0.63mg/cm2～0.94mg/cm2。4.一种权利要求1所述的改性聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将预聚体和固化剂加入有机溶剂中溶解得到PDMS溶液；将C60加入有机溶剂中，制备得到C60分散液；(2)将聚偏氟乙烯膜浸渍于步骤(1)中得到的PDMS溶液中；(3)将步骤(1)中制备的C60分散液抽滤至步骤(2)处理过的聚偏氟乙烯膜上；(4)将步骤(3)中处理过的膜恒温固化，得到所述改性聚偏氟乙烯复合膜。5.根据权利要求4所述的改性聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，所述PDMS溶液中溶剂为正庚烷，预聚体为聚二甲基‑甲基乙烯基硅氧烷，浓度为2.1～3wt％。6.根据权利要求4所述的改性聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，所述固化温度为60～80℃，固化时间为10～14h。7.根据权利要求4所述的改性聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，所述C60分散液中溶剂为乙醇，C60的浓度为0.33～0.5mg/mL。8.根据权利要求4所述的改性聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浸渍时间为8～12秒。9.根据权利要求4所述的改性聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，所述固化剂为聚二甲基‑甲基氢硅氧烷，PDMS溶液中固化剂浓度为0.21～0.3wt％。2CN115845638A说明书1/4页一种用于膜蒸馏的改性聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于膜蒸馏的聚偏氟乙烯膜，特别涉及一种用于膜蒸馏的改性聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法。背景技术[0002]随着世界人口的增加，全球淡水资源消耗量也呈快速增长的趋势。工业化、城镇化的高速发展产生了大量的生产、生活废水。若能将这些废水回收再利用，对于现在用水短缺的局面有着重要意义。膜蒸馏技术(MD)采用疏水膜材料为分离介质，以饱和蒸气压差作为推动力的分离过程，是一种可以采用低级热能进行料液浓缩和水回用的膜过程。此项技术能够广泛适用于海水淡化、苦咸水淡化、工业废水的处理，并得到高品质淡水，同时也能在果汁浓缩、糖液浓缩等对温度控制有着较高要求的领域上有着较好的效果。膜蒸馏可以利用太阳能、地热、工厂余热等低品质的热能。虽然能耗很低，但是膜蒸馏分离技术却并没有被大规模应用，最主要的原因是其主要采用疏水性的多孔膜，易结垢的离子在浓缩过程中达到饱和点析出并在膜表面及内部生长，进入膜孔的有机物、无机物使得膜变得亲水。膜蒸馏用膜作为一层物理气液屏障，只允许气体分子通过，正因为如此，膜蒸馏对膜的要求很高，若所用膜疏水性不强，则很快会被润湿、结垢，是制约着膜蒸馏技术工业化应用的关键问题。发明内容[0003]发明目的：本发明的第一目的是提供一种提高抗润湿性能的用于