交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法
6页1、 (54)发明名称交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法。该交联超支化聚合物复合纳滤膜是一超滤膜为基膜、以交联超支化聚合物为选择层、通过超支化聚合物与多元酸、多元酰氯、多元酐、多元胺的界面聚合制成的;该界面聚合以水与乙醇的混合溶液为水相,以正己烷、正庚烷或正辛烷未有机相。由于超支化聚合物具有近球状的结构,分子内部存在很多纳米孔洞,使该交联超支化聚合物复合纳滤膜的选择层较疏松,使该纳滤膜在较低韵操作压力下保持高的通量和截留率。该纳滤膜可用于医药、食品、环保等领域;该复合纳滤膜适用于高价离子与低价离子、中性粒子、药物、食品添加剂等的分离与浓缩。权 利 要 求 书1一种交联超支化聚合物复合纳滤膜,其特征在于是以多孔的聚合物超滤膜为基膜、以交联超支化聚合物为选择层;其制备方法包括以下步骤:1)将聚合物超滤膜浸在乙醇与水的混合溶液中,浸泡时间为 l0sth;2)将超支化聚合物溶解在乙醇与水的混合溶液中,配成水相溶液,超支化聚合物的浓度为:l10 -3410 -21moll;3)在温度为 1040、相对湿度为 4090% 的空气环境
2、中,将步骤 1)中浸泡后的聚合物超滤膜再浸泡到步骤 2)所配成的水相溶液中,浸泡时间为 l0sl0h ,取出聚合物超滤膜,阴干;4)将交联剂溶解在溶剂中,配成浓度为:410 -3810 -2moll 交联剂溶液,将步骤3)得到的阴干聚合物膜浸入交联剂溶液中,反应 l0sl0h;5)将聚合物膜从交联剂溶液中取出,置于 20120的烘箱中 5min1h,得到交联超支化聚合物复合纳滤膜;所述的聚合物超滤膜为聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚醚砜酮或聚氯乙烯超滤膜;所述的超支化聚合物为:分子量 1000 到 10 万、末端基是羟基、氨基或羧基的超支化聚酯或超支化聚丙烯酸。2根据权利要求 l 所述的一种交联超支化聚合物复合纳漶膜,其特征在于所述的交联剂为:戊二醛、对苯二甲醛、3,3 ,4,4一二苯甲酮四甲酸二酐、丁二酐、均苯四甲酸酐、丁二酸、己二酸、均苯四酸、对苯二甲酸、l,4-丁二胺、乙二胺、己二胺、l,4-丁二醇、乙二醇、二乙二醇醚、l,3 一丙二醇、l ,6-己二醇、均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、二氯苄或分子量为 2002000 的双羟基端基聚乙二醇。3根据权利要求 l 所述交联超支化聚合物复合
3、纳滤膜,其特征在于,所述的乙醇与水的混合溶液,其中水体积百分含量为:1%80% 。4根据权利要求 l 所述交联超支化聚合物复合纳滤膜,其特征在于,所述的聚合物超滤膜在水相溶液的浸泡时间为 20s8h。5根据权利要求 l 所述交联超支化聚合物复合纳滤膜,其特征在于,所述的交联剂的溶剂为正己烷、正庚烷或正辛烷。交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法技术领域0001 本发明涉及一种纳滤膜材料及其制备技术,具体地提供了一种交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法。背景技术0002 纳滤膜 (NF)是近几年国内外竞相开发的新型分离膜,其分离特性介于反渗透和超滤之间,在石化、生化、医药、食品、造纸、纺织、印染等领域以及水处理过程中己得到广泛应用。国外膜与膜组件己于 80 年代商品化,并步入工业化应用阶段。我国纳滤膜研究始于 90 年代初,国家海洋局水处理中心、清华大学、复旦大学、大连理工大学、北京化工大学等单位都开展大量的研究工作,取得较好效果,但多数处于实验室阶段。0003 纳滤膜对无机盐的分离受化学势和电势梯度的影响,对中性不带电荷的物质(如葡萄糖、麦芽糖等)的截留主要由膜的纳米微孔的分子筛分效
4、应引起,但其确切的传质机理尚无定论。0004 为得到高通量的纳滤膜,通常制备复合膜。方法有涂敷法、界面聚合和就地聚合法等。最近有学者采用聚电解质层层自组装制备纳滤膜。0005 界面聚合法是目前世界上最有效的制备纳滤膜的方法,也是工业化 NF 膜品种最多、产量最大的方法。界面聚合是利用两种反应活性很高的单休,在两个不互溶的溶剂界面处发生聚合反应,从而在多孔支撑体上形成一薄层。为了得到更好的膜性能,一般还需水解荷电化、离子辐射或热处理等后处理过程。界面聚合法的优点是:反应具有自抑制性;通过改变两种溶液的单体浓度,可以很好地调控选择性膜层的性能。该方法的关键是基膜的选取和制备、调控两类反应物在两相中的分配系数和扩散速度,以及优化界面缩合条件,使表层疏松程度合理化并且尽量薄。复合纳滤膜的表层化学结构和表面形貌对膜的性能也有很大的影响。0006 通常使用荷电膜可以对带电粒子具有较高的脱除率,所以纳滤膜一般是荷电膜。荷电膜可以是整体带电荷也可以是表层荷电。前者主要是采用荷电材料直接成膜,后者则先成膜然后通过表面化学处理或含浸法荷电,Parna Mukheriee 等采用离子植入法提高纳滤膜表面的电
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