[發明專利]一種有機-無機納米復合分離膜的制備方法

無效

• 申請號: 201110043796.5
• 申請日: 2011-02-24
• 公開（公告）號: CN102151501A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 彭新生;黃宏文;于卿;葉志鎮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D71/70
• 分類號: B01D71/70;B01D71/50;B01D71/26;B01D71/30;B01D71/42;B01D71/56;B01D71/46;B01D53/22;B01D61/00;C07C31/08;C07C29/78
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及分離膜的制備方法，尤其涉及一種有機-無機納米復合分離膜的制備方法。

背景技術

有機-無機復合材料，結合各自的優異的特性，在分離材料中獲得了非常廣泛的應用。通常需要特殊的表面親和性功能化處理才能獲得很好的復合材料。而在有機-無機復合膜方面，就更要求很好的分散性和相互之間的附著力。通常獲得的復合膜厚度都是在微米級，這大大降低了膜的分離效率。而且傳統的厚膜通常是在固體表面澆鑄，揮發溶劑制得的，厚度為幾十到上百微米。工業上要求膜的分離效率越高越好，這就要求降低膜的厚度。但是降低膜厚就會損失膜的機械強度和分離效果。本發明利用楊拉普拉斯方程來制備有機-無機納米復合分離膜得方法，膜的有效厚度小于100?納米。尤其是可以在親水的多孔基底上制備疏水的納米高分子膜。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種有機-無機納米復合分離膜的制備方法。

有機-無機納米復合分離膜的制備方法的步驟如下：

1)常溫下，相同體積的0.4～?4mM?硝酸鹽水溶液與0.03～1.4?mM?堿溶液在磁力攪拌下混合，然后放置3小時～3天，直接生成晶態的無機納米線絮狀沉淀，然后超聲5～10分鐘，過濾，將4～5?ml無機納米線分散液過濾在孔徑為200?納米的多孔氧化鋁基底上，?形成200～220?納米厚的介孔膜；

2)將0.1～10?mg/ml高分子的甲苯溶液和固化劑按照質量比例為10:1的比例混合，再稀釋總質量的10倍，20倍或40倍；將稀釋溶液倒入裝有上述納米線介孔膜的過濾器里，密封，通過底部抽真空，負壓為40～60?kPa，從液體的下表面揮發溶劑，在親水的納米線的表面形成一層均勻的高分子膜，獲得的膜再在60～80度的干燥箱中固化膠聯12～24小時，得到有機-無機納米復合分離膜，有機-無機納米復合分離膜為無孔膜或有孔膜，有孔膜的孔徑為0.000001～5?nm。

所述的硝酸鹽為硝酸亞錳、硝酸銅或硝酸鎘。所述的堿溶液為乙醇胺、氫氧化鈉或氫氧化鉀。所述的高分子為聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺或環氧樹脂。

有機-無機納米復合分離膜用于濃縮酒精，分離氣體，分離溶液中的分子、蛋白質或納米顆粒。

本發明與現有技術相比具有的有益效果：

1）利用楊-拉普拉斯方程的原理，直接將疏水的高分子在親水的納米線介孔膜表面形成一層高分子有效分離層；

2）這種方法無需表面修飾就能制備親水和疏水復合材料分離膜；

3）從底部界面真空揮發能較快制備很薄的高分子分離層；

4）可簡單調制分離膜的有效孔徑。

附圖說明

圖1是10倍稀釋液制得的復合致密膜的表面SEM照片；

圖2是10倍稀釋液制得的復合致密膜的斷面SEM照片；

圖3是20倍稀釋液制得的復合致密膜的表面SEM照片；

圖4是?20倍稀釋液制得的復合致密膜的斷面SEM照片；

圖5是?40倍稀釋液制得的復合致密膜的表面SEM照片；

圖6是?40倍稀釋液制得的復合致密膜的斷面SEM照片。

具體實施方式

以下結合實例進一步說明本發明。

實施例1