一种表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法.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CN112619433A(43)申请公布日2021.04.09(21)申请号202010916831.9B01D61/00(2006.01)(22)申请日2020.09.03C02F1/44(2006.01)B01D17/022(2006.01)(71)申请人贵州省材料产业技术研究院地址550000贵州省贵阳市白云区白金大道3491号贵州科学城(72)发明人靳进波张凯舟秦舒浩张凯杨敬葵张敏敏韦福建姚勇杜西兰任露露(74)专利代理机构长沙明新专利代理事务所(普通合伙)43222代理人叶舟(51)Int.Cl.B01D67/00(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D69/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法(57)摘要本发明公开了一种表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，将聚醚砜等聚合物材料和聚脲微球作为主要材料，通过添加剂和有机溶剂共混成为均相铸膜液，然后通过相转化法制备成基膜材料，最后在基膜表面通过均苯三甲酰氯和微米级聚脲微球间的交联反应获得新型表面具有多级微纳结构的复合纳滤膜。本发明方法简单，复合膜性能优异，表面多级结构易控；同时，由于聚脲微球与基体间通过共混的方式增强了分离层与支撑层间的结合能力，在微米级的聚脲微球表面构筑了纳米级的交联网状结构，制备得到的复合纳滤膜能够达到截留效果好，多级的微纳结构表面特性赋予纳滤膜超亲水和水下疏油的性能，可广泛用于油水分离，蛋白质及药物提纯等工业领域。CN112619433ACN112619433A权利要求书1/1页1.一种表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将聚脲、聚合物膜材料、致孔剂和有机溶剂共混成为均相铸膜液；步骤二、通过相转化法将均相铸膜液制备成基膜；聚脲、聚合物膜材料、致孔剂和有机溶剂的质量比为1-10：15-25：2-9：60-80；步骤三、在基膜表面通过均苯三甲酰氯处理即得到表面含有多级微纳结构的复合纳滤膜。2.如权利要求1所述的表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，其特征在于，所述均苯三甲酰氯为0.1-5％的均苯三甲酰氯正己烷溶液。3.如权利要求1所述的表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，其特征在于，所述聚合物膜材料为聚醚砜，聚砜，聚偏氟乙烯中的一种或任意混合、。4.如权利要求1所述的表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，其特征在于,所述致孔剂为聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮。5.如权利要求1所述的表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，其特征在于,所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺。6.如权利要求1所述的表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，其特征在于,所述步骤一中，聚脲、聚合物膜材料、致孔剂和有机溶剂共混，加热到70-80℃，搅拌至均相，然后保持加热状态下抽真空，再停止搅拌进行脱泡处理，得到均相铸膜液。7.如权利要求1所述的表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，其特征在于,所述步骤二中的基膜放置于去离子水中待用。8.如权利要求1所述的表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法，其特征在于,所述聚脲的径粒范围为0.02-5μm。2CN112619433A说明书1/3页一种表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法技术领域[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种表面具有多级微纳结构的纳滤膜制备方法。背景技术[0002]随着社会人口增长及经济发展需求，饮用水短缺和水污染问题正影响着人类和社会的健康发展。膜技术提供了一种高效经济的方法来进行饮用水生产及废水处理工程，从而缓解水资源短缺问题。因其操作过程大多无相变化,可常温连续操作,工艺简便易于放大,高效节能且污染小等优点,正日益受到人们的关注,已广泛地应用于许多领域并将不断扩展。具体来说,膜分离是指以选择性透过膜为分离介质,通过膜的渗透作用,借助于外界能量或膜两侧存在的某种驱动力(如压力差、浓度差、电位差等),对两组份或多组份混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的过程。根据分离膜的孔径大小可将膜分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、和反渗透膜(RO)，[0003]目前纳滤膜主要有相转化法(沉浸沉淀相转化法)、复合法、荷电化法和无机改性四种制备方法。而复合法中的界面聚合法又是市售纳滤的最常用方法。[0004]界面聚合法是通过水相中的胺基同油相中的酰氯在界面处进行交联反应制备出具有纳米级的网状结构分离层，但这种交联反应制备出的纳滤膜渗透性能较差，抗污染能力弱，在使用过程中受到较大限制，极易受到环境影响从而降低其使用寿命。因此开发出具有渗透性能好，抗污染能力高的新型纳滤膜是十分具有研究意义的。