[發明專利]一種聚酰亞胺納米纖維基復合納濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202010144385.4
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111282454A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 呂嫣;閆蕾;劉天西;夏晶晶;陳奕舟;柏雨婷;鄧新宇
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01D71/64
• 分類號: B01D71/64;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/02
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 魏峯

本發明涉及一種聚酰亞胺納米纖維基復合納濾膜及其制備方法。該方法包括：將聚酰亞胺納米纖維膜浸入CuSO₄/H₂O₂和多巴胺鹽酸鹽快速沉積溶液中，震蕩，將得到的改性聚酰亞胺納米纖維膜浸入鋯鹽溶液中，震蕩，洗滌，干燥，然后浸入含有水相單體的溶液中，靜置，取出并排干，再浸入含有油相單體的溶液中反應，熱處理。該方法操作簡單，反應條件溫和，制備成本較低；制備得到的復合納濾膜在有機溶劑中能保持完整形貌，且具有較好的滲透通量和截留率。

技術領域

本發明屬于復合納濾膜及其制備領域，特別涉及一種聚酰亞胺納米纖維基復合納濾膜及其制備方法。

背景技術

隨著世界經濟的快速發展、世界工業化進程的快速推進，有機溶劑在工業領域的應用也越來越廣泛。對有機溶液中的產物進行分離純化以及對有機溶劑進行回收是精細化工、生物制藥和石油化工等工業生產中必不可少的過程。傳統的分離純化技術，如絮凝、蒸餾、吸附、萃取等，存在分離效率低、操作能耗大、環境污染重、運行成本高等問題。膜分離技術作為現代工業分離技術的核心之一，憑借其高效率、低能耗、無二次污染等優勢，在工業生產和日常生活中發揮著巨大作用，能夠在推動人類社會發展過程中發揮巨大的經濟效益和社會效益，有助于緩解全世界在資源和環境領域面臨的嚴峻問題。

納濾技術是一種介于超濾和反滲透之間新型的膜分離技術。納濾過程主要依賴納濾膜來實現。納濾膜是一種功能性的半透膜，其孔徑為納米級別，一般為0.5～2nm，特別對二價離子和低分子量的有機物具有高的截留率，其截留分子量約為200～1000Da。納濾技術作為一種新型的膜分離技術，由于其滲透通量大，截留率高的優點，可用于有機溶劑的回收。通常使用的納濾膜大多是薄層復合膜，主要由支撐基膜和分離層兩部分組成。其中，支撐基膜主要提供機械支撐，其結構也會影響復合納濾膜的滲透通量；分離層的結構和性質直接決定復合納濾膜的截留性能，同時對復合納濾膜的滲透性能有重要影響。然而，用于水相體系的常規聚合物納濾膜在有機溶劑中易溶脹甚至溶解，導致分離性能急速下降，因此，需要選擇對各種有機溶劑具有良好耐受性的聚合物材料制備新型的高性能耐有機溶劑納濾膜。

聚酰亞胺是一類功能性耐高溫聚合物，具有優良的熱穩定性、耐溶劑性和良好的機械性能，在耐熱材料、航空航天設備、電子信息的電子包裝材料行業、高新技術產業有廣泛應用。近年來，由于其優異的化學穩定性，受到了膜材料研究人員和相關生產企業的廣泛研究和關注。以聚酰亞胺作為基膜的復合納濾膜能夠在有機溶劑中保持完整形態，使其在油漆、醫藥、造紙、化工、石油石化、印刷、紡織等領域中能夠用于染料的脫除、有機溶劑的回收，具有廣闊的應用前景。

中國專利CN104959047A公開了一種單胺接枝改性交聯聚酰亞胺耐溶劑納濾膜的制備方法。單胺接枝改性能夠簡便調控聚酰亞胺膜的親水性，而二胺交聯進一步改性后形成的聚酰胺層能夠提高聚酰亞胺膜的穩定性。該方法制備的納濾膜適用多種有機溶劑中的物質分離，如醫藥制造、生物、催化劑回收等。但存在制備過程復雜，難以控制，原料復雜，生產成本較高的問題。

中國專利CN105944579A公開了一種交聯改性的聚酰亞胺耐有機溶劑復合膜的制備方法。該方法得到的耐有機溶劑復合膜，基膜與界面聚合層均為聚酰亞胺材料，在溶劑中的溶脹程度幾乎相同，有效避免了皮層與支撐層之間的脫離，耐溶劑性能強。有機相溶液中添加共溶劑干擾界面聚合反應可以有效調節膜表面形貌，使膜具有很好的溶劑滲透性能，在有機溶劑體系分離中以及含有機溶劑的水處理方面具有很好的應用前景。