一种超疏水改性静电纺丝膜及其制备方法和应用.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CN106894165A(43)申请公布日2017.06.27(21)申请号201710280033.X(22)申请日2017.04.25(71)申请人浙江大学地址310013浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人张林阎康康侯立安(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人朱朦琪(51)Int.Cl.D04H1/728(2012.01)D06N3/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种超疏水改性静电纺丝膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，步骤为：将疏水性高聚物、电解质与溶剂A混合得到高聚物纺丝溶液，经静电纺丝后得到静电纺丝膜；将碳纳米管分散于溶剂B中得到碳纳米管分散液，并涂覆于静电纺丝膜上，干燥后得到前驱体；最后进行热压，得到超疏水改性静电纺丝膜。本发明公开了一种超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，避免了将碳纳米管直接掺杂在静电纺丝液中导致的大量结点的产生，该方法简单方便，制备得到的改性静电纺丝膜的疏水性能好，同时孔隙率大，通量大，截留率极高，满足膜蒸馏过程的用膜需要。CN106894165ACN106894165A权利要求书1/1页1.一种超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将疏水性高聚物、电解质与溶剂A混合得到高聚物纺丝溶液，经静电纺丝后得到静电纺丝膜；(2)将碳纳米管分散于溶剂B中得到碳纳米管分散液，并涂覆于步骤(1)所述的静电纺丝膜上，干燥后得到前驱体；(3)对步骤(2)所得前驱体进行热压，得到所述的超疏水改性静电纺丝膜。2.根据权利要求1所述的超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的疏水性高聚物选自聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物、聚砜或聚醚砜；所述的电解质选自氯化锂、氯化钠或氯化钾；所述的溶剂A选自真溶剂，或者是真溶剂与稀释剂组成的混合液；所述的真溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲基亚砜、碳酸二甲酯中的至少一种；所述的稀释剂选自甲基乙基酮、丙酮、己烷、丁酮、乙酸乙酯中的至少一种；所述高聚物纺丝溶液的质量百分比浓度为4～30％。3.根据权利要求2所述的超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，所述高聚物纺丝溶液中电解质的质量百分比浓度为0.001～0.01％。4.根据权利要求1、2或3所述的超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述静电纺丝的工艺为：静电纺丝时间为5～20小时，电压为6～40kV，纺丝溶液的推进速度为0.3～5mL/min，纺丝过程空气的相对湿度为30～60％，环境温度为10～35℃，静电纺丝针头内径为0.06～1.0mm，针尖到接收滚筒的距离为5～30cm，接收滚筒的转速为4～60r/min。5.根据权利要求1所述的超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的碳纳米管为多壁或单壁碳纳米管，碳纳米管的长度为3～100μm。6.根据权利要求1所述的超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂B选自乙醇、甲醇、丙酮、乙醚、苯、甲苯、己烷、环己烷、石油醚、乙酸乙酯中的至少一种；所述碳纳米管分散液的浓度为0.01g/L～10g/L。7.根据权利要求1所述的超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的静电纺丝膜上碳纳米管的沉积密度为1～100g/m2。8.根据权利要求1所述的超疏水改性静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的热压在真空中进行，热压时间为1～4h，热压温度为60～300℃，热压压力为0.1～5MPa。9.一种根据权利要求1～8任一权利要求所述的方法制备的超疏水改性静电纺丝膜，其特征在于，包括静电纺丝膜和沉积在所述静电纺丝膜至少一个表面的碳纳米管超疏水网络层；所述超疏水改性静电纺丝膜的水接触角为150°～170°。10.一种根据权利要求9所述的超疏水改性静电纺丝膜的制备方法在膜蒸馏中的应用，其特征在于，所述超疏水改性静电纺丝膜的平均孔径为0.1～0.8μm，孔隙率为70～90％，膜厚为60～200μm，水接触角为150°～170°。2CN106894165A说明书1/7页一种超疏水改性静电纺丝膜及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及膜蒸馏分离领域，具体涉及一种超疏水改性静电纺丝膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]水资源短缺仍然是我国面临的重要问题，尤其是随着近几年气候变化的影响，以及厄尔尼诺现象引发的极端气候问题，水资源分布不均问题越来越成为限制地方经济发展的因素。海水淡化作为水资源增量的一种手段，越来越