[發(fā)明專利]一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810049939.5
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108421422B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱宏偉;李啟龍;胡蕊蕊;李虓;郝相龍
• 申請（專利權(quán)）人: 方大炭素新材料科技股份有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/62;B01D71/02;B01D69/12;B01D67/00;B01D61/02;C02F1/44
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心代理有限公司 62100
• 代理人: 孫惠娜

1.一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜，其特征在于：從底向上依次為基底支撐層（1）、中間多孔層（2）和超薄分離層（3），所述超薄分離層（3）是將氧化石墨烯（4）添加至聚酰胺中發(fā)生原位界面聚合反應(yīng)形成的；所述的氧化石墨烯（3）先分散在哌嗪水相溶液中，再與聚酰胺發(fā)生原位界面聚合反應(yīng)；所述的超薄分離層（3）的厚度為20-50納米。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜，其特征在于：所述氧化石墨烯（3）為片層結(jié)構(gòu)，大小為20-500納米，片層厚度為1.2-3納米。

3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜，其特征在于：所述中間多孔層（2）為聚砜類高分子材料，厚度為50-100微米。

4.按照權(quán)利要求3所述的一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜，其特征在于：所述基底支撐層（1）為無紡布材料，厚度為100-200微米。

5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）將聚砜類高分子材料溶于N-甲基吡咯烷酮溶劑中，配制聚砜溶液；用自動涂膜機將聚砜溶液均勻涂覆在無紡布表層，浸入去離子水后固化成膜，涂膜厚度為50-100微米；在60-80 °C條件下干燥10-30 min；

（2）將氧化石墨烯水溶液用細胞破碎儀超聲破碎，控制氧化石墨片層大小為20-500納米；

（3）將哌嗪、樟腦磺酸和三乙胺混溶于去離子水中制備哌嗪水相溶液；

（4）將氧化石墨烯加入哌嗪水相溶液中，超聲分散，氧化石墨烯含量控制在10-500ppm；

（5）將均苯三甲酰氯溶于石油碳氫化合物溶劑中制備均苯三甲酰氯油相溶液；

（6）將涂覆有聚砜材料的無紡布的基膜平鋪于板子上，倒入哌嗪和氧化石墨烯水相溶液，保持1-3 min后倒掉，用滾輪將表面殘留溶液去除干凈；再倒入均苯三甲酰氯油相溶液保持10-30 s后倒掉；在60-80 °C條件下干燥1-5 min，即制得選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述的哌嗪濃度控制在0.5-1.5 wt.%，樟腦磺酸濃度控制在1.5-2 wt.%，三乙胺濃度控制在0.5 -1wt.%。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：步驟（5）中所述的均苯三甲酰氯濃度控制在0.01-0.1wt.%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜，其特征在于：所述的選擇性離子分離的納濾復(fù)合膜應(yīng)用于選擇性離子分離領(lǐng)域。