一种纳米纤维-聚多巴胺复合膜及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113750827A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202110914146.7B01D69/02(2006.01)(22)申请日2021.08.10B01D67/00(2006.01)B01D61/02(2006.01)(71)申请人华南理工大学地址510641广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人肖丹丁力赵子颢(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人齐键(51)Int.Cl.B01D71/68(2006.01)B01D71/48(2006.01)B01D71/26(2006.01)B01D71/10(2006.01)B01D69/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种纳米纤维-聚多巴胺复合膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种纳米纤维‑聚多巴胺复合膜及其制备方法和应用。本发明的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的组成包括纳米纤维膜和聚多巴胺，纳米纤维膜由纳米纤维交织而成，聚多巴胺附着在纳米纤维表面。本发明的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的制备方法包括以下步骤：1)制备纳米纤维溶胶；2)制备纳米纤维膜；3)制备多巴胺混合溶液；4)将纳米纤维膜浸入多巴胺混合溶液中，进行浸渍，再取出用水冲洗，干燥，即得纳米纤维‑聚多巴胺复合膜。本发明的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜具有渗透性好、截留性能好、亲水性好、结构稳定性高等优点，且制备方法简单、适用性强，适合进行大规模工业化生产。CN113750827ACN113750827A权利要求书1/1页1.一种纳米纤维‑聚多巴胺复合膜，其特征在于：所述纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的组成包括纳米纤维膜和聚多巴胺；所述纳米纤维膜由纳米纤维交织而成；所述聚多巴胺附着在纳米纤维表面。2.根据权利要求1所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜，其特征在于：所述纳米纤维为芳纶纤维、蚕丝纤维、纳米纤维素、棉花纤维中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜，其特征在于：所述纳米纤维的长度为10μm～400μm，直径为5nm～200nm。4.权利要求1～3中任意一项所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将纤维和碱分散在有机溶剂中，进行搅拌，得到纳米纤维溶胶；2)将纳米纤维溶胶涂覆在多孔基膜上，干燥成膜，再从多孔基膜上剥离，得到纳米纤维膜；3)将盐酸多巴胺分散在有机溶剂中，再与Tris‑HCl缓冲溶液混合，得到多巴胺混合溶液；4)将纳米纤维膜浸入多巴胺混合溶液中，进行浸渍，再取出用水冲洗，干燥，即得纳米纤维‑聚多巴胺复合膜。5.根据权利要求4所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的制备方法，其特征在于：步骤1)所述碱为KOH、NaOH、LiOH中的至少一种。6.根据权利要求4或5所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的制备方法，其特征在于：步骤1)所述碱的用量为纤维质量的150％～200％。7.根据权利要求4所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的制备方法，其特征在于：步骤2)所述多孔基膜的孔径为50nm～700nm。8.根据权利要求4、5和7中任意一项所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的制备方法，其特征在于：步骤2)所述多孔基膜为尼龙有机滤膜、混合纤维素酯膜、聚丙烯膜、聚醚砜膜中的一种。9.根据权利要求4、5和7中任意一项所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜的制备方法，其特征在于：步骤3)所述Tris‑HCl缓冲溶液的浓度为40mmol/L～60mmol/L，pH为8～9。10.权利要求1～3中任意一项所述的纳米纤维‑聚多巴胺复合膜用作纳滤膜的应用。2CN113750827A说明书1/5页一种纳米纤维‑聚多巴胺复合膜及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及纳滤膜技术领域，具体涉及一种纳米纤维‑聚多巴胺复合膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着世界人口的增加和工业的发展，水污染问题日益严重，地球上可利用的淡水总量逐年下降，水资源短缺已成为全球关注的重点问题之一。纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动分离过程，具有操作压力低、成本低、选择性强等优点，在水软化、污水处理等领域得到了广泛应用，而纳滤膜是纳滤技术的关键。[0003]纳滤膜是压力驱动膜的一种，溶质在纳滤膜中的迁移会受到道南效应、空间效应、迁移效应和介电效应的控制，通常膜的孔径越小、负电性越强，截留性能越好。膜污染以及渗透性‑选择性此升彼降的矛盾关系(“Trade‑off”效应)是纳滤膜在使用和研发过程中面临的亟待解决的两个主要问题。纳滤膜的分离选择性取决于其孔尺寸分布，传统方法制备的纳滤膜孔径分布较宽，无法实现物质的精确筛分。而且，传统的有机纳滤膜材料受化学结构的限制，其化学稳