[發明專利]一種高性能正滲透膜及其靜電紡絲制備方法

在審

• 申請號: 201610245598.X
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN105727759A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 鄭煜銘;潘淑芳;鐘鷺斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院城市環境研究所
• 主分類號: B01D71/06
• 分類號: B01D71/06;B01D69/10;B01D69/12;B01D67/00;B01D61/00;C02F1/44
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1.一種高性能正滲透膜的制備方法，其特征在于：包含以下具體步驟：

（1）將親水性納米材料溶于溶劑中，超聲得到均勻溶液，其中納米材料濃度為0%～5wt%；

（2）將親水性高分子聚合物溶解于步驟（1）所得溶液中，攪拌得到均勻紡絲液，其中高分子聚合物濃度為6～15wt%；

（3）通過靜電紡絲設備將步驟（2）中的紡絲液制備納米纖維膜：紡絲電壓為5～30kV；溶液的給料流速為0.3～2mL/h；紡絲噴射電極與接收裝置的距離為5～30cm；

（4）將步驟（3）中收集到的納米纖維膜進行熱壓，得到壓實的納米纖維膜；

（5）將步驟（4）處理后的納米纖維膜作為支撐層，先浸泡在水相單體中，然后置于有機相單體溶液中聚合形成致密皮層，獲得正滲透膜。

2.如權利要求1所述的正滲透膜的制備方法，其特征在于步驟（1）中的親水性納米材料為碳納米管，分子篩，二氧化硅納米顆粒，金屬以及金屬氧化物納米顆粒中的一種或者幾種。

3.如權利要求2所述的正滲透膜的制備方法，其特征在于所述的金屬以及金屬氧化物納米顆粒包括二氧化鈦納米顆粒、納米銀等。

4.如權利要求1所述的正滲透膜的制備方法，其特征在于步驟（1）中的溶劑為N-N二甲基甲酰胺，N-N二甲基乙酰胺，四氫呋喃，甲苯，二氯甲烷，氯仿，甲酸，乙酸，N-甲基吡咯烷酮，二甲基亞砜，環丁砜，丙酮，環己烷等的一種或者幾種。

5.如權利要求1所述的正滲透膜的制備方法，其特征在于步驟（2）所述的親水性高分子聚合物為聚乙烯醇，聚丙烯酸，聚酰胺，聚酰亞胺，聚丙烯腈，醋酸纖維素，殼聚糖，透明質酸，明膠等的一種或幾種。

6.如權利要求1所述的正滲透膜的制備方法，其特征在于步驟（5）中，將步驟（4）處理后的納米纖維膜作為支撐層，先浸泡在水相單體中1.5-6min，去除表面多余溶液，然后置于有機相單體溶液中30～180s，水相單體與有機相單體在支撐層表面經界面聚合形成致密皮層，將制得的正滲透膜在60～100℃水浴5～30min。

7.如權利要求1所述的正滲透膜的制備方法，其特征在于步驟（5）中所述的水相單體為雙酚、哌嗪、間苯二胺、鄰苯二胺及其衍生物中的一種或幾種，其濃度為1～5wt%。

8.如權利要求1所述的正滲透膜的制備方法，其特征在于步驟（5）中所述的有機相單體為對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯中的一種或幾種，其濃度為0.01～5wt%；所述有機相單體溶于正己烷中形成有機相單體溶液。

9.如權利要求1-8任一項所述制備方法制備的高性能正滲透膜，其特征在于致密皮層為在納米纖維膜上界面聚合聚酰胺層。

10.如權利要求1-8任一項所述的制備方法制備的高性能正滲透膜，其特征是在于其具有支架網狀結構以及相互貫通的開孔，能有效提高水通量，減小內部濃差極化。

11.如權利要求1-8任一項所述的制備方法制備的高性能正滲透膜在海水淡化、廢水處理、制藥工業、食品加工中的用途。