[發明專利]一種弱－弱聚電解質絡合物均質滲透汽化膜的制備方法

無效

• 申請號: 200710071440.6
• 申請日: 2007-09-26
• 公開（公告）號: CN101219342A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 錢錦文;趙強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及高分子材料制備和膜分離領域，尤其涉及一種弱-弱聚電解質絡合物均質滲透汽化膜的制備方法。

背景技術

滲透汽化技術是一種新型的膜分離過程。目前普遍認為，其分離原理是液體混合物各組分在蒸汽壓差推動下由于它們在膜中的溶解與擴散速率的不同實現分離。與傳統的精餾、吸附、萃取等分離工藝相比，具有分離效率高、設備簡單、操作方便、能耗低等優點。近十年來，開發新的膜材料，改進成膜技術和提高膜的滲透性是國內外學術界和工業界共同關注的熱點。

它主要用于有機物脫水，水中脫除微量有機物以及有機混合物分離三大領域。尤其在近沸點混合物、共沸物和溫度敏感性高的混合體系的分離中更顯示其獨特的優勢。其中有機物脫水在學術和工業界研究得更為廣泛，醇類脫水如，異丙醇和乙醇脫水是有機物脫水的典型代表(P.Shao，R.Y.M.Huang，J.Membr.Sci.287(2007)162-179)。因此，開拓親水性的滲透汽化膜材料，獲得高滲透性的有機物脫水膜至關重要。

聚電解質是一類典型的水溶性高分子材料，如殼聚糖，海藻酸鈉，羧甲基纖維素鈉和聚丙烯酸鈉等，已被用于制備有機物脫水膜。這些聚電解質膜具有很高的滲透的通量，但由于其在有機物-水混合液中過度溶脹，導致膜的分離性差及膜的機械強度低等缺點。因此，在分離膜領域，人們通常分別配制帶有相反電荷的兩種聚電解質制膜液，采用“兩次層層涂刮”法，借助靜電作用制得雙層聚電解質絡合膜，克服上述問題。“兩次層層涂刮”法，是先將一種聚電解質鑄膜液刮在支撐底膜上，待其微干后再在其表面刮上另一種帶相反電荷的聚電解質鑄膜液，獲得一種雙層聚電解質絡合膜(除支撐多孔底膜層外)。由于雙層聚電解質絡合膜的雙層界面處，帶有相反電荷的兩種聚電解質靜電作用，使聚電解質絡合膜具有高度“交聯“的結構。因此，這種雙層聚電解質絡合不僅能提高膜分離性能，而且膜的穩定性也獲得一定改善。

然而，采用“兩次層層涂刮”法制備的雙層聚電解質絡合膜存在制膜工藝難控及膜結構易變等問題。如，當兩種聚電解質鑄膜液涂刮的時間間隔控制不當時，可以直接影響雙層聚電解質絡合膜中兩層間的絡合(“交聯“)程度，不足或過度，從而導致上下各層出現斷層和發生相分離現象，嚴重影響膜結構的致密程度。此外，這種宏觀的聚電解質雙層膜上下層厚度難控，以及應以何種聚電解質作為膜的表面層等問題都會直接影響膜的分離性。可見“兩次層層涂刮”法制備的雙層聚電解質絡合膜，其制膜工藝和膜結構可控性都在存較大困難。

水滲透透性滲透汽化膜的分離性能，通以常通量(J)和分離因子(α_w/o)來衡量。其定義如下：

αw/o=c′w/c′ocw/co]]>

其中滲透重量通過稱重法得到，c’_w、c’_o為透過液中水和有機物的質量百分濃度，它們的值由氣相色譜或者示差折光儀確定。c_w、c_o為進料液中水和有機物的質量百分濃度，其值為實驗所配進料液組成。

發明內容

本發明的目的是提供一種弱-弱聚電解質絡合物均質滲透汽化膜的制備方法。

包括如下步驟：