一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜及其制备方法.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CN111644078A(43)申请公布日2020.09.11(21)申请号202010492930.9B01D69/02(2006.01)(22)申请日2020.06.03B01D67/00(2006.01)B01D61/00(2006.01)(71)申请人武汉纺织大学地址430200湖北省武汉市江夏区阳光大道1号(72)发明人王栋刘轲刘念程盼马思琪郭启浩万雨彩程芹夏明徐佳(74)专利代理机构武汉松涛知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42266代理人戴宝松(51)Int.Cl.B01D71/44(2006.01)B01D71/56(2006.01)B01D71/60(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜及其制备方法。本发明采用纳米纤维分散液对非织造基材进行湿法涂层，制备了纳米纤维涂层膜；并将所述纳米纤维涂层膜浸于盐酸多巴胺溶液中，利用多巴胺的自聚合得到聚多巴胺改性纳米纤维涂层膜；再将所述聚多巴胺改性纳米纤维涂层膜依次浸入水相溶液和油相溶液中，经界面聚合形成同时具有高水通量和高截留率的聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜。通过上述方式，本发明能够有效控制膜粗糙度，提高渗透面积，实现对纳滤膜水通量及截留率的协同提升，同时达到高水通量和高截留率；且本发明提供的制备方法简单可控，易于生产开发，具有较高的应用价值。CN111644078ACN111644078A权利要求书1/2页1.一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜，其特征在于：所述聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜包括聚多巴胺改性纳米纤维涂层膜和纳滤分离层，所述纳滤分离层包覆于所述聚多巴胺改性纳米纤维涂层膜的表层；所述聚多巴胺改性纳米纤维涂层膜包括纳米纤维涂层膜和包覆于所述纳米纤维涂层膜表面的聚多巴胺纳米薄膜；所述纳米纤维涂层膜包括非织造基材和涂覆于所述非织造基材表面的纳米纤维涂层；所述纳滤分离层由水相和油相通过界面聚合而成。2.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜，其特征在于：所述纳米纤维涂层由乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维的分散液经湿法涂层工艺制备而成；所述乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维由熔融共混相分离法或静电纺丝法制备而成。3.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜，其特征在于：所述纳米纤维涂层中的纳米纤维直径为50～500nm，所述纳米纤维涂层的厚度为2～10μm，所述纳米纤维涂层的密度为5～10g/m2。4.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜，其特征在于：所述聚多巴胺纳米薄膜由多巴胺在弱碱条件下自聚合而成，所述聚多巴胺纳米薄膜的厚度为10～50nm。5.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜，其特征在于：所述非织造基材为聚烯烃、聚酰胺、聚酯中的一种或多种微米纤维的纺粘或湿法非织造材料。6.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜，其特征在于：所述聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜的水通量为50～140L/m2·h，对硫酸钠的截留率为93％～98％。7.一种权利要求1～6中任一项权利要求所述的聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：S1、将直径为50～500nm的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维均匀分散于溶剂中，得到纳米纤维固含量为0.2～6wt％的纳米纤维分散液；S2、采用湿法非织造技术，将步骤S1得到的所述纳米纤维分散液涂覆于所述非织造基材的表面，并控制涂覆厚度为2～10μm，涂覆密度为5～10g/m2；涂覆完成后，经常温真空干燥，得到所述纳米纤维涂层膜；S3、配制三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液，并添加碱液调节所述缓冲溶液的pH至8～9，得到弱碱性缓冲溶液；将预定量的盐酸多巴胺溶解于所述弱碱性缓冲溶液中，得到浓度为1～10g/L的盐酸多巴胺溶液；S4、将步骤S2得到的所述纳米纤维涂层膜浸泡于步骤S3得到的所述盐酸多巴胺溶液中，在通氧气的环境下充分反应；待反应完全后，取出所述纳米纤维涂层膜，经洗涤、干燥，得到所述聚多巴胺改性纳米纤维涂层膜；S5、将步骤S4得到的所述聚多巴胺改性纳米纤维涂层膜置于含有哌嗪和三乙胺的水相溶液中浸泡1～10min后取出，除去多余水相溶液后再置于含有均苯三甲酰氯的油相溶液中，浸泡10～90s后取出，经洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜。8.根据权利要求7所述的一种聚多巴胺改性纳米纤维涂层基纳滤膜的制备方法，其特征在于：在步骤S5中，所述水相溶液中哌嗪的浓度为0.1～0.6w/v％，所述三乙胺的浓度为0～0.6w/v％；所述油相溶液中均苯三甲酰氯的浓