[發明專利]樹狀支化分子改性分離膜及其制備方法、復合分離膜及應用

有效

• 申請號: 201910593103.6
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110314562B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 牛青山;遠冰冰;趙盛超;李鵬;孫海翔
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/64;B01D71/56;B01D67/00;B01D69/02;C02F1/44
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李雙艷

本發明提供了一種樹狀支化分子改性分離膜及其制備方法、復合分離膜及應用，涉及流體分離技術領域，所述樹狀支化分子改性分離膜，包括分離膜，所述多分離膜的膜面和/或內部孔洞的孔壁上形成有改性膜，所述改性膜主要由樹狀支化分子制備得到。本發明提供的樹狀支化分子改性分離膜通過在分離膜的膜面和/或內部孔洞的孔壁上形成有主要由樹狀支化分子形成的改性膜，以有效調控分離膜的表面結構和/或內部結構，有利于實現滲透性與選擇性的平衡最大化，增加滲透通量。

技術領域

本發明涉及流體分離技術領域，尤其是涉及一種樹狀支化分子改性分離膜及其制備方法、復合分離膜及應用。

背景技術

分離膜是一種具有選擇性透過能力的膜型材料，對于分離膜來說，滲透性與選擇性間的相互制約和平衡(trade-off)是研究者們一直亟待解決并希望能夠突破的問題。現在大多數研究者致力于在分離膜上構建致密膜并對其進行功能化以改善分離膜的性能，而調控分離膜的內部及表層結構的研究卻鮮有人研究。因此，如何調控分離膜的內部及表層結構，以對分離膜自身的滲透性及親疏水性進行改善，提高分離性能，仍是亟待解決的關鍵問題。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種樹狀支化分子改性分離膜，以通過主要由樹狀支化分子形成的改性膜調控分離膜的表面和/或內部結構，從而更有利于實現滲透性與選擇性的平衡最大化，增加滲透通量。

本發明提供的樹狀支化分子改性分離膜，包括分離膜，所述多分離膜的膜面和/或內部孔洞的孔壁上形成有改性膜，所述改性膜主要由樹狀支化分子制備得到。

進一步的，所述樹狀支化分子包括末端基團；

優選地，所述末端基團選自羥基、氨基、羧基、醚鍵、酯鍵和苯環中的至少一種；

優選地，所述樹狀支化分子包括樹枝狀大分子和超支化分子，優選為樹枝狀大分子，更優選為聚酰胺樹枝狀大分子。

進一步的，所述分離膜選自微濾膜、納濾膜、反滲透膜和超濾膜中的一種；

優選地，所述分離膜的材質選自聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺、聚丙烯腈、聚酰胺、聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯中的至少一種。

本發明的目的之二在于提供一種樹狀支化分子改性分離膜的制備方法，包括如下步驟：將分離膜浸入樹狀支化分子溶液中，使樹狀支化分子在所述分離膜的膜面和/或內部孔洞的孔壁上形成改性膜，得到樹狀支化分子改性分離膜；

優選地，先將分離膜浸入樹狀支化分子溶液中，使樹狀支化分子附著于分離膜的膜面和/或內部孔洞的孔壁上，然后再浸入成膜促進劑溶液中，使得樹狀支化分子在成膜促進劑的作用下沉積在分離膜的膜面和/或內部孔洞的孔壁上，形成改性膜，得到樹狀支化分子改性分離膜。

進一步的，所述樹狀支化分子溶液中，樹狀支化分子的質量濃度為 0.05-1％，優選為0.05-0.5％，更優選為0.1-0.5％；

優選地，所述成膜促進劑溶液中，成膜促進劑的質量濃度為0.01-1％，優選為0.05-0.5％，更優選為0.1-0.5％。

本發明的目的之三在于提供另一種樹狀支化分子改性分離膜的制備方法，包括如下步驟：將樹狀支化分子加入制備分離膜的鑄膜液中，得到含有樹狀支化分子的鑄膜液，含有樹狀支化分子的鑄膜液進行相轉化，得到膜面和/或內部孔洞的孔壁上附著有樹狀支化分子的分離膜，然后再浸入成膜促進劑溶液中，使得樹狀支化分子在成膜促進劑的作用下沉積在分離膜的膜面和/或內部孔洞的孔壁上形成改性膜，得到樹狀支化分子改性分離膜。

進一步的，所述含有樹狀支化分子的鑄膜液包括按質量分數計的如下原料：樹狀支化分子0.1-25％，鑄膜物質10-20％，余量為溶劑；