由UIO-66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115382394A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202210944982.4C02F1/44(2006.01)(22)申请日2022.08.08C02F5/00(2006.01)C02F103/08(2006.01)(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人薛立新黄菲周柏瑞王庆一马俊梅高从堦(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师陈升华(51)Int.Cl.B01D61/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D71/56(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称由UIO-66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜及其制备方法，该纳滤膜是由聚烯烃(PE)多孔支撑层、聚酰胺(PA)活性层以及附着的UIO‑66纳米粒子构成；其制备过程为：首先通过水热合成法制备出UIO‑66纳米粒子，在PE支撑层上通过界面聚合的方法制备出附着UIO‑66纳米粒子的聚酰胺纳滤膜。本发明采用单层聚烯烃多孔底膜作为支撑层，能够有效减少膜厚度与成本。此外，本发明中所用的MOFs材料UIO‑66纳米粒子具有很好的热和化学稳定性，且孔径介于水分子和水合离子之间，能较好地改善聚酰胺纳滤膜的水渗透性和盐截留率性能，在水处理应用领域拥有较好的应用前景。CN115382394ACN115382394A权利要求书1/2页1.一种由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜，其特征在于，包括：聚烯烃多孔支撑层以及设置在所述聚烯烃多孔支撑层上含有UIO‑66纳米粒子的聚酰胺层。2.如权利要求1所述的由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜，其特征在于，所述的聚烯烃多孔支撑层是由聚乙烯、聚丙烯中的一种或者多种制备而成。3.如权利要求1所述的由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜，其特征在于，所述的聚酰胺层是由水相胺类单体与油相酰氯单体通过界面聚合制备而成；所述的水相胺类单体为哌嗪、间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、乙二胺、己二胺、1,4‑丁二胺、4,4‑二氨基二苯醚、4,4,‑二氨基二苯甲烷、邻联苯甲胺、1,2‑丙二胺、1,3‑丙二胺、2,4‑二氨基甲苯、1,2‑环己二胺、4,5‑二氯邻苯二胺、二乙烯三胺、均苯三胺及其衍生物中的一种或几种；所述的油相酰氯单体为间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、领苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、多元芳香磺酰氯及其衍生物中的一种或几种。4.如权利要求1所述的由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜，其特征在于，所述的UIO‑66纳米粒子是由金属锆离子单体与有机配体单体通过水热合成法制备而成；所述的金属锆离子单体为氯化锆、硫酸锆、硝酸锆及其衍生物中的一种或几种；所述的有机配体单体为对苯二甲酸、2‑氨基对苯二甲酸、2,5‑二氨基对苯二甲酸的一种或几种。5.如权利要求1～4任一项所述的由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将金属锆离子单体与有机配体单体通过水热合成法制备出UIO‑66纳米粒子；(2)将含有胺类单体的水相溶液倒在聚烯烃多孔支撑层的表面，在表面形成水相液层，再将含有UIO‑66纳米粒子的酰氯单体的有机相溶液接触，通过界面聚合的方法在聚烯烃多孔支撑层表面形成含有UIO‑66纳米粒子的聚酰胺层；或者，将含有酰氯单体的有机相溶液倒在聚烯烃多孔支撑层的表面，在表面形成有机相液层，将含有UIO‑66纳米粒子的胺类单体的水相溶液接触，通过界面聚合的方法在聚烯烃多孔支撑层表面形成含有UIO‑66纳米粒子的聚酰胺层；(3)将聚烯烃多孔支撑层和含有UIO‑66纳米粒子的聚酰胺层所形成的膜进行热处理后，用醇类溶液浸泡，清洗后即得由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜。6.如权利要求5所述的由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，溶解金属盐单体与有机配体单体的溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、丙酮、乙醇、乙腈、甲苯中的一种或几种的混合物；溶剂溶解后，金属锆离子单体的质量分数为0.05‑1％，有机配体的质量分数为0.05‑1％。7.如权利要求5所述的由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，水热合成法的反应条件：在反应釜中进行制备，反应温度为80‑150℃，反应时间为12‑48h。8.如权利要求5所述的由UIO‑66纳米材料改性的聚烯烃基复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将含有胺类单体的水相