[發明專利]一種親水性有機－無機復合滲透汽化分離膜及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200710040764.3
• 申請日: 2007-05-17
• 公開（公告）號: CN101108311A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 平鄭驊;張桃周
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B01D71/00
• 分類號: B01D71/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種親水性有機-無機復合滲透汽化分離膜，其特征在于它是以孔徑為2～5μm的大孔陶瓷膜為基膜，通過在油相中自由基接枝方法接枝新聚合物單體，在陶瓷膜的表面或表面孔內形成以化學鍵相連的聚合物分離層，再經不同條件下開環反應制得；其中，接枝單體為含環氧基烯烴的化合物。

2.根據權利要求1所述的分離膜，其特征在于所述的接枝單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯或丙烯酸縮水甘油酯。

3.一種如權利要求1所述的親水性有機-無機復合滲透汽化分離膜的制備方法，其特征在于包括如下三個步驟：對基膜的正硅酸乙酯的氣相沉積及硅烷偶聯劑的處理、接枝含環氧基的烯烴化合物和環氧基的開環反應；其中：

(1)對基膜進行化學氣相沉積和偶聯劑處理陶瓷膜先在密閉的高壓釜中用氣相沉積的方法以TEOS為沉積劑在160～200℃溫度下沉積40min～80min；然后，用含雙鍵的硅烷偶聯劑處理，使在陶瓷膜載體上引入具有反應活性的乙烯基；

(2)接枝含環氧基烯烴的化合物接枝反應在有機溶劑中進行，所用的有機溶劑為苯、甲苯或1，4-二氧六環，反應溫度為50℃～120℃；選用的引發劑為偶氮類或過氧類有機化合物；

化合物單體在溶液中的質量濃度為6％～20％，接枝時間為30min～90min，引發劑濃度為0.001ml/ml～0.008ml/ml；反應結束后，用甲醇和甲苯的混合液反復洗滌，以除去未反應的單體及粘附在膜表面的均聚物；

(3)環氧基開環反應在酸性或堿性條件下水解開環，或者用含有伯胺活潑氫的有機小分子化合物開環，開環后在接枝鏈的側基形成親水基，與此相對應，所用的開環劑分別為無機或有機酸，堿性溶液，或含有伯胺活潑氫的小分子有機物。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于水解開環反應在堿性水溶液中進行，所用的開環劑為氨水、NaOH、Na₂CO₃或Na₂HPO₄-NaH₂PO₄，溶液的pH在8～10之間，開環反應溫度為30℃～45℃，反應時間為30min～80min。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于水解開環反應在酸性水溶液中進行，所用的開環劑為硫酸、鹽酸或硝酸，酸的濃度為10％～38％，開環反應溫度為50℃～80℃，反應時間為40min～90min。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于所述含伯胺活潑氫的小分子化合物是氨基酸、多元胺或羥胺，有機溶劑為苯、甲苯或1，4-二氧六環，開環化合物在上述溶劑的質量體積濃度為0.1g/ml～0.55g/m1，反應溫度為80℃～130℃，反應時間為20min～60min。

7.如權利要求1所述的親水有機-無機復合滲透汽化分離膜在醇類脫水分離中的應用，所述醇類為甲醇、乙醇、異丙醇或丁醇。