一种纳米结构复合超滤膜制备的新方法.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CN107081078A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201710456146.0(22)申请日2017.06.16(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人赵晓燕刘远徐晓汪称意(51)Int.Cl.B01D71/16(2006.01)B01D71/08(2006.01)B01D71/02(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D61/14(2006.01)C02F1/44(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种纳米结构复合超滤膜制备的新方法(57)摘要本发明克服现有技术中电纺纤维膜截留吸附性能低的不足，公开了一种纳米结构复合超滤膜制备的新方法，本发明采用的技术方案步骤如下：(1)将聚合物材料溶于溶剂中配制成静电纺丝溶液进行纤维膜制备，并作为复合膜的基底层；(2)将亲水性聚合物溶于溶剂中，然后向其中加入增塑剂与成孔剂，加热溶解，静置脱泡后形成涂覆溶液，将涂覆溶液涂覆于基层上；(3)待涂覆液呈凝胶状时，通过空气喷压的方法将多孔性功能材料均匀喷压于涂覆层表面，通过浸渍开孔的方法处理制备纳米结构复合膜，避免了传统化学交联剂的使用。本发明制备过程简单，对有机污染物及重金属离子等具有较强的吸附能力。CN107081078ACN107081078A权利要求书1/1页1.一种纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，包括：步骤1：将聚合物材料溶解于溶剂中配制成质量分数为6-18wt％的静电纺丝溶液；步骤2：将亲水性聚合物溶于溶剂中，配制成2-10wt％的溶液，加入一定量的增塑剂与成孔剂，搅拌均匀，得到涂覆溶液；步骤3：将步骤1所得的静电纺丝溶液进行静电纺丝，得到纳米纤维膜，以静电纺纤维膜为复合膜的基层；步骤4：将步骤2所得的溶液通过涂覆的方法涂覆在步骤3所得的纳米纤维基层上，在纳米纤维基层表面形成功能阻隔层；步骤5：将多孔性功能材料通过气喷的方法均匀喷压于步骤4所得的膜上，构成复合膜；步骤6：对步骤5所得的复合膜放于凝固浴中进行开孔浸渍处理，经干燥得到纳米结构复合滤膜。2.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，所述步骤1中的聚合物材料和步骤2中的亲水性聚合物为聚乙烯醇、壳聚糖、醋酸纤维素或聚乳酸中的一种或多种；所述步骤5中的多孔性功能材料为活性炭、多孔β-环糊精聚合物、石墨烯或沸石分子筛中的一种或多种。3.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，所述步骤1和2中的溶剂为包括水、冰醋酸、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、N-甲基吡咯烷酮或甲酸其中一种或多种混合溶剂；所述步骤6中的凝固浴溶液为蒸馏水、氢氧化钠溶液、甘油或盐酸中的一种或多种。4.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，所述步骤2中的增塑剂为丙三醇、柠檬酸酯类的一种；成孔剂为聚乙二醇、聚乙烯比咯烷酮或碳酸钠中的一种或多种，增塑剂与成孔剂溶于溶剂后浓度分别为0.5-4wt％和0.5-3wt％。5.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，所述步骤3中的静电纺丝的工艺参数为电压8-16kV，喷口孔径0.2-3mm，推进速度2-4mL/h，接收距离10-25cm，纺丝环境温度为15-40℃，纺丝环境的相对湿度为30-60％。6.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，所述的涂覆溶液与CA纺丝液体积比为1:9-7:3；亲水性聚合物与多孔性功能材料质量比为2:8-7:3。7.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，所述步骤5中的气喷工艺参数为气压0.1-5MPa，喷口孔径0.5-4mm，相对湿度为30-60％。8.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，所述步骤6中的浸渍处理的具体步骤包括：将步骤5得到的复合膜置于凝固浴中进行开孔浸渍处理。浸渍溶液温度20-50℃，浸渍时间为10-100min。9.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜制备的新方法，其特征在于，所述步骤6中的干燥温度为30-60℃，干燥时间为2-12h。10.如权利要求1所述的纳米结构复合滤膜用于有机污染物及重金属离子与微纳米颗粒等的分离过滤吸附，过滤压力为0.05-0.25MPa，过滤方式为错流。2CN107081078A说明书1/4页一种纳米结构复合超滤膜制备的新方法技术领域[0001]本发明属于高分子分离复合膜制备领域，特别涉及一种用于处理有机污染物及金属离子的纳米结构复合超滤膜制备的新方法。背景技术[0002]随着工业化的快速发展，环境迅速恶化，