[發(fā)明專利]雙重響應性中空纖維復合膜的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910660272.7
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110270229A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳英波;張凱
• 申請（專利權）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D69/12;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

本發(fā)明公開了一種雙重響應性中空纖維復合膜的制備方法，包括以下步驟：1)將高分子中空纖維多孔基膜浸入含羧酸基團的脂肪族胺水溶液中充分浸泡，后拿出，去除表面殘余水分得到膜I；高分子中空纖維多孔基膜的成膜聚合物為聚間苯二甲酰間苯二胺、聚醚砜或聚偏氟乙烯；含羧酸基團的脂肪族胺水溶液中的溶質為L?賴氨酸、D?賴氨酸、L?精氨酸和D?精氨酸中的任意一種或混合物；2)將膜I浸入酰氯單體正己烷溶液中進行反應，然后取出，清洗后得到雙重響應性中空纖維復合膜。該方法制得的產品對離子強度、pH值均會產生響應，且使用溫度滿足染料廢水處理的要求。

技術領域

本發(fā)明屬于納濾分離膜制備領域，具體涉及一種雙重響應性中空纖維復合膜的制備方法。

背景技術

應用于染料廢水處理的膜主要有超濾膜、納濾膜和反滲透膜三種。其中超濾膜主要利用它的孔徑篩分作用，將大分子染料去除掉，但不能將小分子染料完全去除，在實際染料廢水處理中，常用在預處理階段。反滲透膜由于極小的孔徑，對小分子染料和無機鹽都有很高的截留率。但反滲透膜的通量低，運行中需要較高的操作壓力，增加了處理成本，而且反滲透膜也不適合染料脫鹽。納濾膜對染料的分離依賴它的孔徑篩分效應和電荷排斥效應。其中電荷效應在分離小分子染料的過程中起到主導作用，補充了孔徑篩分小分子染料的不足。雖然納濾膜獨特的分離機理使得它對染料具有較好的分離效果，且可在低壓下?lián)碛休^高的水通量，但對于大部分的納濾膜來說，由于較小孔徑和電荷作用使納濾膜對二價鹽的截留率較高，不利于染料脫鹽提純。所以適量的縮小超濾膜的孔徑或適量增大納濾膜孔徑，再結合膜表面的荷電性能，可以改善膜在染料脫鹽應用中的性能。

目前可以改變孔徑大小的膜多為刺激響應性膜，其會受環(huán)境中pH、溫度、光、磁場和離子強度等刺激，從而做出相應的回應，改變自己的孔大小和表面性能。這些均是利用聚酸、聚堿類聚合物或兩性離子聚合物的離子、pH響應性等特質來制備出具有一定響應性的膜。根據(jù)不同特點分別應用于傳感器領域的重金屬檢測回收，生物醫(yī)學領域的抗菌性能提升，水處理領域抗污染性能、油水分離性能和一二價鹽離子分離性能的改善。然而還沒有一種適合應用于染料廢水處理的孔徑可調控的膜被公開。另外，染料在生產和應用的過程中溶液溫度一般高于50℃，這對過濾過程所使用的膜又提出了新的要求。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種雙重響應性中空纖維復合膜的制備方法，其制得的產品對離子強度、pH值均會產生響應，且使用溫度滿足染料廢水處理的要求。

為此，本發(fā)明的技術方案如下：

一種雙重響應性中空纖維復合膜的制備方法，包括以下步驟：

1)將高分子中空纖維多孔基膜浸入含羧酸基團的脂肪族胺水溶液中充分浸泡，后拿出，去除表面殘余水分得到膜I；

所述高分子中空纖維多孔基膜的成膜聚合物為聚間苯二甲酰間苯二胺、聚醚砜或聚偏氟乙烯；

所述含羧酸基團的脂肪族胺水溶液中的溶質為L-賴氨酸、D-賴氨酸、L-精氨酸和D-精氨酸中的任意一種或混合物；2)將所述膜I浸入酰氯單體正己烷溶液中進行反應，然后取出，清洗后得到所述雙重響應性中空纖維復合膜。

進一步，所述酰氯單體為均苯三甲酰氯和間苯二甲酰氯中的任意一種或混合物。

進一步，步驟1)中含羧酸基團的脂肪族胺水溶液的濃度為0.5～3wt.％。

進一步，步驟1)中在含羧酸基團的脂肪族胺水溶液中浸泡的時間為3～10min。

進一步，步驟2)酰氯單體正己烷溶液的濃度為0.05～0.30wt.％。

進一步，步驟2)膜I浸入酰氯單體正己烷溶液中反應的時間為30s～10min。