[發(fā)明專利]一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010237835.0
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN101905122A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國俊;李杰;紀(jì)樹蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01D71/06
• 分類號: B01D71/06;B01D69/12;B01D67/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，該方法包括以下步驟：

(1)將聚陽離子溶解在溶劑中，配制成制膜液，靜置脫泡；在聚陽離子溶液中加入兩性氧化物納米粒子，調(diào)節(jié)pH值至堿性，使兩性氧化物納米粒子荷負(fù)電，并使加入的兩性氧化物納米粒子的負(fù)電荷總數(shù)低于聚陽離子正電荷總數(shù)，從而形成聚陽離子納米粒子包絡(luò)體溶液；將聚陰離子溶解在溶劑中，配制成制膜液，靜置脫泡；在聚陰離子溶液中加入兩性氧化物納米粒子，調(diào)節(jié)pH值至酸性，使兩性氧化物納米粒子荷正電，并使加入的兩性氧化物納米粒子的正電荷總數(shù)低于聚陰離子負(fù)電荷總數(shù)，從而形成聚陰離子納米粒子包絡(luò)體溶液；

(2)分別將步驟(1)中加入了兩性氧化物納米粒子的聚離子溶液超聲30～120分鐘，使納米粒子均勻分散后，離心1～60分鐘，離心后將上清液換成與上清液中溶劑相同的等體積的溶劑；

(3)重復(fù)(2)步驟1～10次，制得聚離子納米粒子包絡(luò)體溶液；

(4)使基片或基膜荷正電或負(fù)電，并將基片浸泡在步驟(3)中聚陰離子納米粒子包絡(luò)體溶液或聚陽離子納米粒子包絡(luò)體溶液中10～60分鐘，使聚陰離子納米粒子包絡(luò)體或聚陽離子納米粒子包絡(luò)體吸附在基片表面，形成薄膜層；

或者使基膜荷正電或負(fù)電，并在0.01～3.0Mpa壓力或-0.02～-0.09MPa的負(fù)壓作用下，將聚陰離子納米粒子溶液或聚陽離子納米粒子溶液在基膜表面動(dòng)態(tài)過濾10～60分鐘，使聚陰離子納米粒子包絡(luò)體或聚陽離子納米粒子包絡(luò)體在膜表面或孔內(nèi)被截留，形成分離層；

(5)將步驟(4)基片或基膜浸泡在去離子水中，漂洗膜面并吹干；

(6)將步驟(5)基片浸泡在步驟(3)中聚陽離子納米粒子包絡(luò)體溶液或聚陰離子納米粒子包絡(luò)體溶液10～60分鐘，使聚陰離子納米粒子包絡(luò)體與聚陽離子納米子粒子包絡(luò)體發(fā)生反應(yīng)；

或者將步驟(5)基膜在0.01～3.0Mpa壓力或-0.02～-0.09MPa的負(fù)壓作用下，將步驟(3)中聚陽離子納米粒子包絡(luò)體溶液或聚陰離子納米粒子包絡(luò)體溶液在基膜表面動(dòng)態(tài)過濾10～60分鐘，聚陰離子納米粒子包絡(luò)體與聚陽離子納米粒子包絡(luò)體發(fā)生反應(yīng)；

(7)將步驟(6)的基片或基膜浸泡在去離子水中，漂洗膜面并烘干；

(8)重復(fù)(4)～(7)步驟1-100次；

(9)步驟(8)的基片形成無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)薄膜或者步驟(8)的基膜形成無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)滲透汽化膜。

2.權(quán)利要求1的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，所述的兩性氧化物納米粒子為二氧化鋯、三氧化二鋁、二氧化錳、氧化鋅、三氧化二鉻或氧化鈹，粒徑為1～100納米。

3.權(quán)利要求1的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，所述的溶劑是水、甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。

4.權(quán)利要求1的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，所述的基片為剛性基底。

5.權(quán)利要求1的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，所述聚陽離子材料為聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺鹽酸鹽、聚4-乙烯基吡啶、甲殼素，聚陰離子材料為聚苯乙烯磺酸鈉、聚丙烯酸、聚磺化乙烯。

6.權(quán)利要求1的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，所述的基膜，為微濾膜、超濾膜或納濾膜，

7.權(quán)利要求1的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，所述的基膜材料為有機(jī)聚合物。

8.權(quán)利要求1的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，基膜的組件形式為管式膜、中空纖維膜、平板膜或卷式膜。

9.權(quán)利要求1的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，所述的基膜的膜孔徑為1納米到100微米之間。

10.權(quán)利要求7的一種高負(fù)載無機(jī)納米粒子雜化有機(jī)膜的自組裝方法，其特征在于，所述有機(jī)聚合物基膜材料為聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚四氟乙烯或殼聚糖。