一种超亲水炔碳复合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CN110813104A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201911050950.4C02F1/44(2006.01)(22)申请日2019.10.31C02F101/30(2006.01)(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号(72)发明人孟洪赵广金李春喜(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张立改(51)Int.Cl.B01D69/12(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D71/72(2006.01)B01D61/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种超亲水炔碳复合纳滤膜及其制备方法(57)摘要一种超亲水炔碳复合纳滤膜及其制备方法，属于膜分离技术领域。包括多孔膜基底和选择分离层；选择分离层由新型炔碳材料与含多巴胺结构有机物、聚乙烯亚胺共混沉积而成，新型炔碳材料具有超亲水的材料表面以及2-5nm的固有孔道，含多巴胺结构有机物能发生自聚合反应，涂敷在炔碳材料表面增强其黏附性及亲水性，聚乙烯亚胺与黏附在炔碳材料表面的多巴胺聚合有机物能发生迈克尔加成/席夫碱反应在基底表面生成涂层，然后采用交联剂在高温条件下对复合膜表面进行交联，即得到超亲水炔碳复合纳滤膜。本发明所制备的复合膜对水中多种染料和天然有机物都具有很高的截留率和渗透通量，同时具有超亲水的复合膜表面。CN110813104ACN110813104A权利要求书1/1页1.一种炔碳复合纳滤膜，其特征在于，包括多孔膜基底和多孔膜基底上的选择分离层，其特征在于，选择分离层由炔碳材料与多巴胺类单体、聚乙烯亚胺共混沉积而成。2.按照权利要求1所述的一种炔碳复合纳滤膜，其特征在于，多巴胺类单体发生自聚合反应，涂敷在炔碳材料表面增强其黏附性及亲水性，聚乙烯亚胺与黏附在炔碳材料表面的多巴胺聚合有机物发生迈克尔加成/席夫碱反应在基底表面生成涂层。3.按照权利要求1所述的一种炔碳复合纳滤膜，其特征在于，所述的选择性分离层厚度为1μm～20μm。4.按照权利要求1所述的一种炔碳复合纳滤膜，其特征在于，所述的多孔基膜选自有机聚合物膜、无机膜或有机/无机杂化膜，且平均孔径为0.001-100μm；所述的多孔基膜的形状为平板式、管式或中空纤维式。5.按照权利要求1所述的一种炔碳复合纳滤膜，其特征在于，多巴胺类单体包括多巴胺、盐酸多巴胺、多巴胺盐酸盐、香豆酸多巴胺、嗪草酮多巴胺、6-羟基多巴胺、多巴胺d4盐酸、n甲基多巴胺、6-硝基多巴胺、盐酸莱克多巴胺、多巴胺3O硫酸盐、4-甲氧基多巴胺材料中的至少一种；聚乙烯亚胺分子量包括600-70000中的至少一种。6.制备权利要求1-5任一项所述的炔碳复合纳滤膜的方法，其特征在于，采用共混浸渍制备方法，制备过程包括以下步骤：步骤a、用溶剂多次清洗多孔基底表面，去除表面有机物及无机尘污；步骤b、准确称取一定量炔碳材料，将其分散于缓冲溶液中，超声处理一定时间，得到均匀的炔碳分散液；然后向配置的分散液中加入多巴胺类单体，搅拌处理后再将聚乙烯亚胺加入其中，搅拌超声交替处理4-10h，得到选择分离层前体分散液；步骤c、将经过步骤a处理过的多空基底浸渍于步骤b所获得选择分离层前体分散液中1-12h，基底表面成膜后再将基底转移至交联剂溶液中做交联处理，并置于高温30-90℃烘箱中一段时间1-9h，使膜表面交联反应完全，从而获得超亲水炔碳复合纳滤膜。7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤a所述的溶剂为有机溶剂或/和无机溶剂，有机溶剂或/和无机溶剂优选：甲醇、乙醇、苯、甲苯、乙醚、去离子水、液氨、醋酸中的至少一种，优选先采用有机溶剂水溶液，然后再用水清洗，有机溶剂水溶液的浓度优选为10wt％-100wt％；步骤b所述的缓冲溶液优选：乙酸-乙酸钠缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液以及Tris-HCl缓冲溶液中的一种，优选缓冲溶液的pH为7.5-10；步骤b中多巴胺类单体的浓度为0.5-2mg/ml，聚乙烯亚胺的浓度为0.01mg-0.1mg/ml,炔碳的浓度为0.1-0.5mg/ml；步骤c所述的交联剂优选：戊二醛、对甲苯磺酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、三羟甲基硅烷中的至少一种。8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述炔碳材料为CaC2与卤代烃化合物在球磨中进行反应，所制备出的炔基碳材料；所述的卤代烃化合物包括六溴苯、六氯苯、四氯化碳、二溴乙烷中的至少一种。9.权利要求1-5任一项所述的炔碳复合纳滤膜的应用，用于污水净化处理、染料脱盐。2CN110813104A说明书1/5页一种超亲水炔碳复合纳滤膜及其制备方法技术领域[0001