一种中空纳米胶囊改性正渗透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CN112090290A(43)申请公布日2020.12.18(21)申请号202010756060.1(22)申请日2020.07.31(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号浙江工业大学科技处(72)发明人薛立新汤依莲苌现(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人黄美娟朱思兰(51)Int.Cl.B01D69/10(2006.01)B01D61/00(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种中空纳米胶囊改性正渗透膜及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种中空纳米胶囊改性正渗透膜及其制备方法，该正渗透膜包括：无纺布支撑层和包含中空纳米胶囊的醋酸纤维素多孔分离层；本发明将中空纳米胶囊添加在铸膜液中经过相转化制备正渗透膜，中空纳米胶囊为正渗透膜提供了更多的水通道，并且降低了传质阻力和曲折度，因此本发明制备的正渗透膜具有高水通量和高盐截留率，可以用于急救水袋、果汁浓缩、制药、植物保护箱、海水淡化、硬水软化、工业废水等领域。CN112090290ACN112090290A权利要求书1/2页1.一种中空纳米胶囊改性正渗透膜，其特征在于，由无纺布支撑层、掺杂中空纳米胶囊的醋酸纤维素多孔分离层组成；所述中空纳米胶囊由反相RAFT细乳液界面聚合法制备得到；所述掺杂中空纳米胶囊的醋酸纤维素多孔分离层是将中空纳米胶囊添加到醋酸纤维素铸膜液中，并通过相转化法形成。2.如权利要求1所述中空纳米胶囊改性正渗透膜，其特征在于，所述无纺布支撑层的材质为聚酯、聚酰胺、聚烯烃或聚醚砜。3.如权利要求1所述中空纳米胶囊改性正渗透膜，其特征在于，所述中空纳米胶囊按如下方法制备得到，以下质量份以g为单位，体积份以mL为单位：(i)将0.2～1质量份RAFT试剂、0.01～0.04质量份吐温80、0.02～0.08质量份司班80溶解在10～40体积份甲苯中，得到连续相；所述RAFT试剂为双硫酯或三硫酯；(ii)将0.01～0.05质量份丙烷磺酸铵、0.01～0.08质量份N,N-二甲基(丙烯酰胺基丙基)丙烷磺酸铵、0.04～0.09质量份聚乙二醇二丙烯酸酯依次添加到1～5体积份去离子水中，得到分散相；(iii)搅拌条件下，将步骤(ii)所得分散相滴加到步骤(i)所得连续相中，混合物搅拌预乳化20～50分钟以形成粗乳液，接着粗乳液在冰水浴中通过超声处理进行均化，制得细乳液；(iv)向步骤(iii)所得细乳液中加入0.04～0.08体积份N,N,N',N'-四甲基乙二胺，用氮气吹扫氧气20～40分钟，接着在40～60℃下反应6～10小时，之后反应液经后处理，得到中空纳米胶囊；所述后处理的方法为：将反应液与去离子水、0.5wt％对苯二酚乙醇溶液按质量比1：12.5：0.2混合，搅拌8h，过滤，去离子水洗涤，冷冻干燥，得到中空纳米胶囊粉末。4.如权利要求1所述中空纳米胶囊改性正渗透膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：(1)将中空纳米胶囊添加到醋酸纤维素铸膜液中，脱泡后得到改性铸膜液；所述醋酸纤维素铸膜液中的溶质选自：醋酸纤维素、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素中的任意一种，或者其中两种质量比为1：1～4的混合物；所述醋酸纤维素铸膜液中的溶剂由如下体积份的组分组成：二氧六环28～63份、丙酮6～19份、甲醇3～15份、乳酸4～14份；(2)将步骤(1)所得改性铸膜液均匀涂布在无纺布支撑层上，然后置于纯水中相转化，漂洗，烘干，得到所述中空纳米胶囊改性正渗透膜。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所得改性铸膜液中，中空纳米胶囊质量百分比为0.001～0.1％，醋酸纤维素质量百分比为6～15％。6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述无纺布支撑层的厚度为0.06～0.15mm。7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述改性铸膜液涂布厚度为0.04～0.2mm。8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述相转化，漂洗，烘干的操2CN112090290A权利要求书2/2页作条件为：将涂布有改性铸膜液的无纺布支撑层置于20～30℃水浴相转化2～10min，之后用30～90℃水浴漂洗2～15min，于40～100℃烘干即可。9.如权利要求1所述中空纳米胶囊改性正渗透膜在急救水袋、果汁浓缩、制药、植物保护箱、海水淡化、硬水软化或工业废水处理中的应用。3CN112090290A说明书1/5页一种中空纳米胶囊改性正渗透膜及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及一种中空纳米胶囊改性正渗透膜及其制备方法与应用。背景技术[0