[發明專利]自支撐均相薄膜與樹枝狀大分子汲取液耦合正滲透系統

在審

• 申請號: 202110052817.3
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112827356A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 張軒;李坤
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 趙毅

1.一種自支撐均相薄膜與樹枝狀大分子汲取液耦合正滲透系統，其特征在于，該系統包括：將不同代數的樹枝狀大分子應用于正滲透過程中的汲取溶質，將一種聚合物采用溶劑蒸發法制得的自支撐均相薄膜作為正滲透膜，超濾或納濾對稀釋后的汲取液進行回收。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的樹枝狀大分子的結構和末端數量隨著不同代數逐漸增大，且其分子式分別為：一代(G1.5-COONa)C₁₁₀H₁₇₆N₂₆O₄₄Na₁₆，二代(G2.5-COONa)C₂₃₈H₃₈₄N₅₈O₉₂Na₃₂，三代(G3.5-COONa)C₄₉₄H₈₀₀N₁₂₂O₁₈₈Na₆₄，四代(G4.5-COONa)C₁₀₀₆H₁₆₃₂N₂₅₀O₃₈₀Na₁₂₈，五代(G5.5-COONa)C₂₀₃₀H₃₂₉₆N₅₀₆O₇₆₄Na₂₅₆。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述汲取液的濃度范圍為0.0025～0.2mol·L^-1。

4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，數樹枝狀大分子的制備方法為：首先將丙烯酸甲酯麥克爾加成到末端為氨基的物質G1上，形成末端為酯基的物質G1.5，后再將G1.5與乙二胺偶聯以生成新的氨基末端表面物質G2，然后通過重復上述兩類反應，每步反應增加半代，制備Gn和Gn.5，n＝1，2，3，4，5；將Gn.5與氫氧化鈉進行水解反應，制備末端為羧酸鈉基團的目標產物Gn.5-COONa。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所有Gn樹枝狀大分子的末端均為氨基，所有Gn.5樹枝狀大分子末端均為酯基，所有Gn.5-COONa樹枝狀大分子末端均為羧酸鈉基團。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，G1的結構如下所示，第一類反應中丙烯酸甲酯與Gn的摩爾比為2ⁿ⁺⁴:1，第二類反應中乙二胺與Gn.5的摩爾比也為2ⁿ⁺⁴:1，兩類反應的溶劑均為無水甲醇；水解反應中氫氧化鈉與Gn.5的摩爾比為1.2×2ⁿ⁺³:1，溶劑為甲醇水溶液；

7.一種基于權利要求1-6任一項所述系統中樹枝狀大分子汲取液的回收方法，其特征在于，使用超濾或納濾系統從經過稀釋的樹枝狀大分子汲取液中濃縮回收樹枝狀大分子汲取溶質。

8.根據權利要求7所述的回收方法，其特征在于，所述濃縮回收是在1.0MPa壓力下進行的。

9.一種基于權利要求1-6任一項所述系統的自支撐均相薄膜與樹枝狀大分子汲取液耦合的正滲透的分離方法，其特征在于，選取樹枝狀大分子作為汲取液溶質，染料廢水作為原液，利用自支撐均相正滲透膜的滲透壓的作用，對染料廢水原液進行濃縮。