[發(fā)明專利]基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜及制備方法

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• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106925138A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 王立國;王秀菊;何芳;王仲鵬;劉思全;許偉穎;侯凱;周凱麗
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B01D71/16
• 分類號: B01D71/16;B01D69/06;B01D67/00;B01D61/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業(yè))37240
• 代理人: 李茜

1.一種基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜，其特征在于，其鑄膜液中含有羧基化碳納米管，并影響正滲透膜的結構和性能；鑄膜液由以下質量百分比的物質組成：聚合物膜材料7.0%～20.0%（w/w）、致孔劑---致孔劑A 1.0%～9.0%（w/w）和致孔劑B 3.0%～11.0%（w/w）、羧基化碳納米管0.05%～2.0%（w/w）、溶劑58.0%～88.95%（w/w）。

2.根據(jù)權利要求1 所述的基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜，其特征在于：所述的正滲透膜是采用傳統(tǒng)的相轉化法即干-濕法制備的。

3.根據(jù)權利要求1 所述的基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜，其特征在于：所述的羧基化碳納米管為羧基化多壁碳納米管，羧基率大于2.50%，含量為0.05%～2.0%（w/w）。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜，其特征在于：所述的醋酸纖維素為二醋酸纖維素和三醋酸纖維素中的一種或二種。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜，其特征在于：所述的致孔劑為致孔劑A和致孔劑B的混合物；所述的致孔劑A為聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇的一種，含量為1.0%～9.0%（w/w）；所述致孔劑B為乳酸，含量為3.0%～11.0%（w/w）。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜，其特征在于：所述溶劑為二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或N- 甲基吡咯烷酮與1,4-二氧六環(huán)的混合溶劑，其體積比為二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或N- 甲基吡咯烷酮：1,4-二氧六環(huán)=1:0.1～6.0，含量為58.0%～88.95%（w/w）。

7.一種基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜的制備方法，其特征在于它包括：

（1）將一定量的羧基化碳納米管加入到混合溶劑中，利用超聲使之在其中充分地均勻分散，分散完成后加入到三口圓底燒瓶中，并加入一定量的致孔劑，攪拌均勻；

（2）將一定量的聚合物膜材料加入到三口圓底燒瓶中，在15～80℃溫度下攪拌溶解3～16小時至完全溶解，配制成基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜的初始鑄膜液；然后，將得到的鑄膜液在攪拌溶解溫度下靜止放置6～24小時，脫除鑄膜液中殘存的氣泡；

（3）將支撐層平鋪在洗凈并干燥的玻璃板上，然后將一定量的鑄膜液倒入玻璃板上，用平板膜刮刀刮制成膜；將所形成的初生態(tài)膜在室溫下蒸發(fā)2～60秒后，浸入5～60℃的恒溫凝固浴水槽中凝固成形，膜成形自動脫離玻璃板，將膜取出后在常溫去離子水中浸泡12～48小時，然后在60～90℃的去離子水中熱處理5～60分鐘，即得到基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜。

8.根據(jù)權利要求7所述的基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜的制備方法，其特征在于：所述的支撐層為聚酯篩網(wǎng)、無紡布、棉紗濾布、濾紙和尼龍布的一種，其孔徑為60～280目；所述的凝固浴為去離子水。

9.根據(jù)權利要求7所述的基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜的制備方法，其特征在于：所述的初生態(tài)膜常溫下的蒸發(fā)時間為2～60秒。

10.根據(jù)權利要求7所述的基于羧基化碳納米管的高性能平板式正滲透膜的制備方法，其特征在于：所述的熱處理溫度為60～90℃，所述的熱處理時間為5～60分鐘。