[發(fā)明專利]具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200910237891.1 | 申請日： | 2009-11-20 |
| 公開（公告）號： | CN102068926A | 公開（公告）日： | 2011-05-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王麗華;張信信;贠延濱;劉必前 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院化學(xué)研究所 |
| 主分類號： | B01D71/70 | 分類號： | B01D71/70;B01D69/12;B01D69/10;B01D69/06;C02F1/44 |
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| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 識別 堿金屬 離子 功能 復(fù)合 及其 制備 方法 | ||
1.一種具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜，其是一種表面致密的復(fù)合膜，其特征是：該表面致密的復(fù)合膜是由微孔平板支撐層與其表面涂覆的含有脲基的含硅化合物的致密層所構(gòu)成；或
該表面致密的復(fù)合膜是由含有脲基的含硅化合物與形成微孔支撐層的聚合物共混形成的表面為含有脲基的含硅化合物的致密層與微孔支撐層所構(gòu)成；
所述的含有脲基的含硅化合物的致密層中有陽離子通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜，其特征是：所述的含有脲基的含硅化合物的致密層的厚度為5～20μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜，其特征是：所述的陽離子通道是交聯(lián)的硅氧烷網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜，其特征是：所述的微孔平板支撐層中的微孔的平均孔徑為0.1～0.5μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜，其特征是：所述的微孔平板支撐層是聚偏氟乙烯膜、尼龍膜、聚丙烯腈膜、聚芳醚砜膜或聚芳醚酮膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜，其特征是：所述的微孔支撐層中的微孔的平均孔徑為0.1～0.5μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜，其特征是：所述的聚合物是聚偏氟乙烯、尼龍、聚丙烯腈、聚芳醚砜或聚芳醚酮。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1～7任意一項所述的具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜的制備方法，其特征是：
(1)將帶有氨基的烴基硅烷與異氰酸苯酯或異氰酸苯酯的衍生物按摩爾比為1～2∶1混合并向其中加入苯類溶劑，在溫度為40～80℃下混合反應(yīng)，得到含有脲基的含硅化合物；
(2)將步驟(1)得到的含有脲基的含硅化合物溶解在不能溶解微孔平板支撐層的有機溶劑中配制成濃度為1mol/l～3mol/l的溶液，并加入作為催化劑使用的濃鹽酸或醋酸，其濃鹽酸或醋酸的加入量為催化量，即將含有脲基的含硅化合物水解并雜化為交聯(lián)的硅氧烷網(wǎng)絡(luò)，靜置后得到含有脲基的含硅化合物溶液，備用；
(3)將干燥的微孔平板支撐層浸泡在純水中，使微孔平板支撐層表面被純水完全浸潤；
(4)將步驟(2)得到的含有脲基的含硅化合物溶液通過旋涂法均勻涂覆到步驟(3)經(jīng)純水浸潤過的微孔平板支撐層的表面，室溫自然干燥后，在微孔平板支撐層的表面得到含有脲基的含硅化合物的致密層，即得到具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜；所述的含有脲基的含硅化合物的致密層中有陽離子通道；或
(a)將帶有氨基的烴基硅烷與異氰酸苯酯或異氰酸苯酯的衍生物按摩爾比為1～2∶1混合并向其中加入苯類溶劑，在溫度為40～80℃下混合反應(yīng)，得到含有脲基的含硅化合物；
(b)將步驟(a)得到的含有脲基的含硅化合物與聚合物混合溶解在有機溶劑中配置成溶液，其中溶液中含有脲基的含硅化合物的濃度為1mol/l～3mol/l，聚合物的質(zhì)量濃度為10～20％；加入作為催化劑使用的濃鹽酸或醋酸，其濃鹽酸或醋酸的加入量為催化量，即將含有脲基的含硅化合物水解并雜化為交聯(lián)的硅氧烷網(wǎng)絡(luò)，靜置后得到含有脲基的含硅化合物的聚合物溶液，備用；
(c)將步驟(b)靜置后得到的含有脲基的含硅化合物的聚合物溶液倒在玻璃板上，室溫下刮膜；然后用紅外燈照射后再放入蒸餾水中浸泡，取出從玻璃板上分離后得到的復(fù)合膜并干燥，即得到具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜；其中：具有識別堿金屬離子的功能復(fù)合膜是由含有脲基的含硅化合物的致密層與由聚合物形成的微孔支撐層所構(gòu)成；所述的含有脲基的含硅化合物的致密層中有陽離子通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征是：所述的用紅外燈照射的時間為30秒～5分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征是：所述的帶有氨基的烴基硅烷是：
所述的異氰酸苯酯是
所述的異氰酸苯酯的衍生物是：
或
所述的有機溶劑選自氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N甲基吡咯烷酮所組成的組中的至少一種。
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