[發明專利]一種耐潤濕、抗油污的Janus型蒸餾膜及其制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010430388.4
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111744369A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 王志寧;張嘉輝;包艷
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01D69/02
• 分類號: B01D69/02;B01D67/00;B01D61/36
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

1.一種耐潤濕、抗油污的Janus型蒸餾膜，包括基膜，基膜的一側為親水皮層，另一側為全疏水皮層，所述的親水皮層為聚多巴胺層；所述的全疏皮層為經多巴胺修飾后的PAL層。

2.一種耐潤濕、抗油污的Janus型蒸餾膜的制備方法，包括步驟如下：

第一步、制備親水皮層：

將基膜放入多巴胺緩沖溶液中震蕩，使聚多巴胺均勻附著在膜的表面，然后去離子水沖洗，得到親水皮層基膜；

第二步、制備全疏水皮層：

(1)將全疏層材料加入到Tirs-HCl緩沖溶液中超聲，得到混懸液，向混懸液加入多巴胺，在室溫下攪拌反應1-4小時，反應后的產物洗滌至中性，干燥，得到多巴胺修飾的全疏層材料；

(2)向多巴胺修飾的全疏層材料中加入無水乙醇和氨水或單獨的甲苯，超聲混合均勻后，加入四乙氧基硅烷(TEOS)、氟化劑在室溫下氟化，超聲破碎，得到混合均勻的全疏材料懸浮液；

第三步、制備Janus型蒸餾膜

將混合均勻的全疏材料懸浮液噴涂到第一步制備的親水皮層基膜另一側，干燥，得到耐潤濕、抗油污的Janus型蒸餾膜。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第一步中，PDA緩沖溶液中多巴胺的濃度為0.125-0.5g/L，PDA緩沖溶液為多巴胺的Tirs-HCl緩沖溶液，Tirs-HCl緩沖溶液為10mM，pH＝8.5。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的基膜為PTFE膜、PTFE膜、PVDF膜或PP膜，基膜尺寸為3*8cm，進一步優選的，所述的基膜為PTFE膜，膜在多巴胺PDA緩沖溶液中震蕩轉速為50-300r/min，溫度為20-30℃，震蕩時間為3-6小時。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第二步(1)中，所述的全疏層材料為凹凸棒石PAL、碳納米管(CNT)或納米纖維素(CNF)中的一種；最為優選的，第二步(1)中，所述的全疏層材料為凹凸棒石PAL。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，第二步(1)中，當全疏層材料為凹凸棒石凹凸棒石PAL時，先將凹凸棒石PAL進行活化，然后加入Tirs-HCl緩沖溶液中，凹凸棒石PAL活化為將凹凸棒石PAL加入到鹽酸溶液中攪拌進行活化，活化后去離子水洗滌至pH值為6，然后在真空烘箱中干燥至恒重，研磨至粉末狀，凹凸棒石PAL在鹽酸溶液中的濃度為0.1g/mL；鹽酸溶液的濃度為C _HCl＝1mol/L；攪拌轉速為650rpm；干燥溫度為105℃。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第二步(1)中，混懸液中全疏層材料的濃度為0.001-0.002g/L，優選的，混懸液中全疏層材料的濃度為0.0017g/L；加入多巴胺后使混懸液中多巴胺的濃度為0.05-1.5g/L；干燥為在60℃下真空干燥10小時。

8.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第二步(2)中，多巴胺修飾的全疏層材料與無水乙醇的質量體積比為：(0.1-0.3):(8-10)，單位，g/mL，多巴胺修飾的全疏層材料與氨水的質量體積比為：(0.1-0.3):(0.5-3)，單位，g/mL；多巴胺修飾的全疏層材料與四乙氧基硅烷(TEOS)的質量體積比為：(0.1-0.3):(5-15)，單位，g/μL。

9.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第二步(2)中，氟化劑為1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)，1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)與無水乙醇的體積比為：(0.1-0.3):(8-10)。

10.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第二步(2)中，使用細胞破碎儀進行超聲破碎，功率為288W，破碎時間為40分鐘。