交联型共价有机骨架脱盐膜及其制备方法与应用.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CN112973460A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110289813.7(22)申请日2021.03.15(71)申请人中国石油大学(北京)地址102249北京市昌平区府学路18号申请人中国城乡控股集团有限公司(72)发明人孔繁鑫岳黎平杨智云孙广东(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人姚亮韩蕾(51)Int.Cl.B01D67/00(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D61/02(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图11页(54)发明名称交联型共价有机骨架脱盐膜及其制备方法与应用(57)摘要本发明提供了一种交联型共价有机骨架脱盐膜及其制备方法与应用。该制备方法包括在具有COFs层的基膜的表面涂覆酰氯化合物溶液，交联反应，固化，得到所述交联型共价有机骨架脱盐膜。本发明还提供了上述方法制备得到的交联型共价有机骨架脱盐膜。本发明进一步提供了上述交联型共价有机骨架脱盐膜在纳滤膜和反渗透膜中的应用。本发明提供的制备方法利用酰氯化合物对共价有机骨架层进行原位交联，能够大幅度提高共价有机骨架脱膜对无机盐的截留率，对制备分离性的脱盐膜具有重要参考价值。CN112973460ACN112973460A权利要求书1/1页1.一种交联型共价有机骨架脱盐膜的制备方法，包括：将铸膜液干燥得到基膜，在基膜表面涂覆多元胺溶液和多元醛酮溶液形成COFs层，得到具有COFs层的基膜；或者向铸膜液中加入多元胺溶液、干燥，得到含多元胺的基膜，在含多元胺的基膜表面涂覆多元醛酮溶液形成COFs层，得到具有COFs层的基膜；将酰氯化合物溶液涂覆在所述具有COFs层的基膜的表面，涂覆酰氯化合物溶液的时间不超过60s，固化，得到所述交联型共价有机骨架脱盐膜；其中，所述多元胺溶液的质量浓度大于0％、小于等于2％，所述多元醛酮的质量浓度为0.025％‑0.1％；所述酰氯化合物溶液的质量浓度大于0％、小于等于0.6％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多元胺包括对苯二胺、二甲基对苯二胺、联胺、2,5‑二氨基苯磺酸钠、3,3’‑二氨基联苯胺、1,3,5‑三(4‑氨基苯基)苯、2,2’‑联吡啶‑5,5’‑二胺、4,4’‑偶氮二苯胺中的一种或两种以上的组合；所述多元醛酮包括三醛基间苯三酚、均苯三甲醛、对苯二甲醛、2,3‑二羟基对苯二甲醛、2,5‑二羟基对苯二甲醛、乙二醛、1,3,5‑三(4‑醛基苯基)苯、2,3‑二甲氧基对苯二甲醛、2,5‑二甲氧基对苯二甲醛中的一种或两种以上的组合；所述酰氯化合物包括均苯三甲酰氯、1,5‑萘二磺酰氯、1,3,6‑萘三磺酰氯、5‑氯甲酰氧基间苯二甲酰氯、2,5‑二(甲氧碳酰基)对苯二酰氯、5‑异氰酸基间苯二酰氯、5‑氧甲酰氯‑异酞酰氯和5‑异氰酸酯‑异酞酰氯中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述具有COFs层的基膜的制备方法包括：将铸膜液干燥得到基膜，将多元胺的溶液涂覆在所述基膜表面，静置，然后在该基膜的表面继续涂覆多元醛酮的溶液，进行共价有机骨架生成反应，得到具有COFs层的基膜；或者，向铸膜液中添加多元胺溶液，干燥得到含有多元胺的基膜，在该基膜的表面涂覆多元醛酮的溶液，进行共价有机骨架生成反应，得到具有COFs层的基膜。4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述静置的时间为30s，所述共价有机骨架生成反应的时间为10s。5.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述多元胺溶液的质量浓度与所述多元醛酮溶液的质量浓度之比为40:1。6.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述多元胺的溶液为水相溶液；所述多元醛酮的溶液为油相溶液；优选地，所述多元醛酮的溶液的溶剂包括与水不互溶的有机溶剂，更优选包括正己烷、正戊烷、正庚烷、正己醇、正庚醇、均三甲苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氯化碳中的一种或两种以上的组合。7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述酰氯化合物的溶液的溶剂包括与水不互溶的有机溶剂，优选包括正己烷、正庚烷、正己醇、正庚醇、均三甲苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氯化碳中的一种或两种以上的组合。8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，涂覆所述酰氯化合物溶液的时间为5s‑60s、优选为5s‑40s、更优选为30s‑40s；所述固化的温度为80℃，所述固化的时间为5min。9.权利要求1‑8任一项所述的方法制备得到的交联型共价有机骨架脱盐膜。10.权利要求9所述的交联型共价有机骨架脱盐膜在纳滤膜、反渗透膜中的应用。2CN112973460A说明书1/12页交联型共价有机骨架脱盐膜及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及分离膜领域，尤其涉及一种交