[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711341296.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107998908B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁帥;馬智波;趙帆;張塽;陳冠浩;李敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D71/82
• 分類(lèi)號(hào): B01D71/82;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 深圳市鼎言知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44311
• 代理人: 張利杰

1.一種基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)提供具有微納表面結(jié)構(gòu)的基底，將其固定在光滑平板上，并在基底表面涂覆脫模劑；

(2)提供鑄膜液，將其流延于所述基底表面，靜置形成一層鑄膜液液膜；

(3)將帶有鑄膜液液膜和基底的平板置于凝膠浴中，形成表面具有互補(bǔ)微納結(jié)構(gòu)的有機(jī)膜；

(4)通過(guò)等離子體誘導(dǎo)接枝聚合在所述有機(jī)膜的互補(bǔ)微納結(jié)構(gòu)表面接枝聚甲基丙烯酸高分子，得到改性有機(jī)膜；

(5)將所述改性有機(jī)膜置于催化劑水溶液中，浸泡15-30分鐘；

(6)將所述改性有機(jī)膜浸泡于表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑修飾的帶有氨基官能團(tuán)的二氧化硅納米顆粒懸浮液中，得到超親水膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(1)中所述具有微納表面結(jié)構(gòu)的基底包括微細(xì)金屬絲編織網(wǎng)和以所述微細(xì)金屬絲編織網(wǎng)為模板制備的表面具有互補(bǔ)微納結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷平板，所述微細(xì)金屬絲編織網(wǎng)的單根金屬絲直徑為0.8-100微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(1)中所述脫模劑包括硅氧烷化合物、硅油、硅脂、表面活性劑中的至少一種，所述脫模劑的涂覆厚度不超過(guò)0.1微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(2)中所述鑄膜液包含有機(jī)膜材料、有機(jī)溶劑、添加劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(2)中形成的鑄膜液液膜厚度為200-600微米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(3)中所述凝膠浴為純水與乙醇或者純水與N-甲基吡咯烷酮的混合液，基于所述凝膠浴的總質(zhì)量，所述純水的含量為90wt％-100wt％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(3)中將平板置于凝膠浴后，靜置時(shí)間不低于12分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(4)中所述等離子體誘導(dǎo)接枝聚合是通過(guò)以下步驟完成的：

(1-1)于室溫條件下，將干燥的表面具有微納結(jié)構(gòu)的有機(jī)膜置于等離子體氛圍中，反應(yīng)10-60秒，等離子體氣源為氧氣、氬氣中的至少一種，氣壓為30-60帕；

(1-2)取出表面激活后的有機(jī)膜，將其于空氣中暴露8-15分鐘；

(1-3)提供接枝聚合反應(yīng)溶液，所述溶液包含甲基丙烯酸、硫酸、硫酸亞鐵、去離子水，基于反應(yīng)溶液的總體積，所述甲基丙烯酸的含量為30％，所述硫酸的含量為2.2％，所述硫酸亞鐵的含量為1g/L；

(1-4)將步驟(1-2)所述有機(jī)膜浸沒(méi)于步驟(1-3)所述接枝聚合反應(yīng)溶液中，并置于無(wú)氧環(huán)境中；

(1-5)將含有有機(jī)膜的接枝聚合反應(yīng)溶液于水浴中加熱反應(yīng)1小時(shí)；

(1-6)使用去離子水對(duì)有機(jī)膜進(jìn)行沖洗，得到改性有機(jī)膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(5)中所述催化劑水溶液包含5mmol/L N-羥基丁二酰亞胺、2mmol/L 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、10mmol/L 2-(N-嗎啉基)乙磺酸4-嗎啉乙磺酸，并利用1mol/L HCl溶液調(diào)控催化劑水溶液pH為5。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納基底的超親水有機(jī)膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟(6)中所述硅烷偶聯(lián)劑包括(3-氨丙基)三甲氧基硅烷、(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺中的至少一種。