一种耐溶剂纳滤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CN112387134A(43)申请公布日2021.02.23(21)申请号202011178803.8(22)申请日2020.10.29(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人周宏伟赫洪如王帅王大明陈春海赵晓刚(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人赵琪(51)Int.Cl.B01D71/64(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)C02F1/44(2006.01)C02F101/30(2006.01)权利要求书1页说明书13页附图3页(54)发明名称一种耐溶剂纳滤膜及其制备方法与应用(57)摘要本发明提供了一种耐溶剂纳滤膜及其制备方法与应用，属于复合纳滤膜制备技术领域。包括聚酰亚胺支撑层和负载在所述聚酰亚胺支撑层外侧的聚酰胺表层；所述聚酰胺表层中掺杂有纳米粒子，所述纳米粒子为多金属氧酸盐负载埃洛石纳米管。本发明将多金属氧酸盐负载埃洛石纳米管引入耐溶剂纳滤膜的聚酰胺表层中，相比普通的纳米粒子，其分散性和相容性更好，可以更好的与聚酰胺表层相结合提高相容性，为聚酰胺表层提供短的输送通道，并且能够增加聚酰胺层的自由体积，进而起到降低聚酰胺表层中自由体积空隙和产生缺陷的可能，突破trade‑off效应，使耐溶剂纳滤膜具有较高通量和对某一分子量范围内小分子有精准的截留率。CN112387134ACN112387134A权利要求书1/1页1.一种耐溶剂纳滤膜，其特征在于，包括聚酰亚胺支撑层和负载在所述聚酰亚胺支撑层外侧的聚酰胺表层；所述聚酰胺表层的厚度为50～300nm；所述聚酰胺表层中掺杂有纳米粒子，所述纳米粒子为多金属氧酸盐负载埃洛石纳米管；所述纳米粒子通过静电吸引和氢键以及共价键的形式掺杂在聚酰胺表层中。2.根据权利要求1所述的耐溶剂纳滤膜，其特征在于，所述多金属氧酸盐负载埃洛石纳米管包括埃洛石纳米管、通过静电相互作用连接在埃洛石纳米管外管壁上且呈轮状的多金属氧酸盐；所述埃洛石纳米管的外径为50～70nm，内径为15～30nm，长度为500～1500nm。3.权利要求1或2所述的耐溶剂纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚酰亚胺、极性溶剂和致孔剂混合，得到聚合物涂料，将所述聚合物涂料浇注到载体上，得到聚酰亚胺-载体复合物；将所述聚酰亚胺-载体复合物浸入水浴中进行相转化，得到聚酰亚胺超滤支撑膜；将所述聚酰亚胺超滤支撑膜浸渍于交联剂中，进行交联反应，得到交联支撑膜；将所述交联支撑膜浸渍于多金属氧酸盐负载埃洛石纳米管-反应单体水溶液中，得到含反应单体的饱和膜；将所述含反应单体的饱和膜浸渍于均苯三甲酰氯溶液中，进行界面聚合，得到纳滤膜前驱体；将所述纳滤膜前驱体进行溶剂活化，得到所述耐溶剂纳滤膜；所述多金属氧酸盐负载埃洛石纳米管-反应单体水溶液中反应单体为间苯二胺或邻苯二胺。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物涂料中致孔剂的质量浓度为1～5％，聚酰亚胺的质量浓度为18～20％。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙二醇。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述载体为无纺布，所述无纺布的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙纶、锦纶、粘胶纤维、腈纶、乙纶或氯纶；所述无纺布的孔径为10～50μm。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、4,4'-二氨基二苯醚、间苯二胺、二乙基三胺和超支化聚乙烯亚胺中的一种或者几种。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述多金属氧酸盐负载埃洛石纳米管-反应单体水溶液中多金属氧酸盐负载埃洛石纳米管的质量浓度为0.05～0.20％，反应单体的质量浓度为2.0％。9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂活化用试剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮；所述溶剂活化的温度为室温，时间为4～6h。10.权利要求1～2任一项所述的耐溶剂纳滤膜或权利要求3～9任一项所述的制备方法制得的耐溶剂纳滤膜在分离或者提纯领域中的应用。2CN112387134A说明书1/13页一种耐溶剂纳滤膜及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及复合纳滤膜制备技术领域，尤其涉及一种耐溶剂纳滤膜及其制备方法与应用。背景技术[0002]膜分离技术是指利用膜的选择渗透作用，在化学位差或外界能量的推动下，将混合物中溶质和溶剂分级、分离、提纯与浓缩富集的技术。[0003]按照压力推动的方式，可以将分离利用的膜分为微滤、超滤、纳滤和反渗透四种类型。其中纳滤是指压力驱动介于反渗透和超滤之间的膜分离技术。其孔