[發明專利]一種多通道混合導體中空纖維膜的制備方法

有效

• 申請號: 201410010677.3
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103768965A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 金萬勤;朱佳偉;劉鄭堃
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/64;B01D71/34;B01D71/16;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

1.一種多通道混合導體中空纖維膜的制備方法，其具體步驟如下：將混合導體材料過篩成粉體；配制由聚合物粘結劑和有機溶劑組成的聚合物溶液，然后把過篩得到的混合導體粉料加入到聚合物溶液中，通過機械混合，得到分散均勻的紡絲液；紡絲液脫泡處理后由多針管型噴絲頭擠出，經過干紡程進入外凝固浴，固化后形成多通道混合導體中空纖維膜生坯；將膜生坯在外凝固浴中浸泡，將有機溶劑置換出來；然后將生坯自然干燥，置于高溫爐中，升溫至1000～1500℃燒結3～10小時,得到多通道混合導體中空纖維膜；其中所述的聚合物粘結劑在聚合物溶液中的質量分數為10%～50%；所述的紡絲液中混合導體材料所占的質量分數為40%～80%。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于混合導體材料為離子電子混合導體材料；其中所述的離子電子混合導體材料為鈣鈦礦型、螢石型、K₂NiF₄型或Brownmillerite型中的一種或兩種及以上的混合物。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于鈣鈦礦型離子電子混合導體材料的通式為A_xA’_1-xB_yB’_zB”_1-y-zO_3-δ,其中A，A’為Sr，Ba，La，Sm，Ca，Nd或Na中任意一種元素，B，B’，B”為Fe，Nb，Al，Bi，Co，Sc，Cu，Ni，Ga，Mn，Cr，Ce，Zr，Ti，V，Zn，Y，Ta或Pr中任意一種元素，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤y+z≤1，δ是氧晶格缺陷數。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于混合導體材料過篩成粉體的粒徑范圍為d=0.5～50μm。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的有機聚合物粘結劑為聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚偏氟乙烯或聚醋酸纖維素中的任何一種或兩種及以上的混合物。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或者是二甲基亞砜中的一種或兩種及以上的混合物。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的多針管型噴絲頭干紡程的距離范圍為0～25cm；多針管型噴絲頭內芯液是水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或者是二甲基亞砜中的一種或兩種及以上的混合物，溫度范圍為10～50℃；外凝固浴為水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或者是二甲基亞砜中的一種或兩種及以上的混合物，溫度范圍為10～50℃；多通道混合導體中空纖維膜生坯在外凝固浴中浸泡時間為4～48小時。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的多針管型噴絲頭的針管數量范圍為3～19；針管即芯液通道內徑范圍為0.5～2mm，針管壁厚為50～200μm；外套管即紡絲液通道內徑范圍為2～20mm。