[發明專利]一種具有微納結構的去甲醛多孔分離膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110300036.1
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN115105968B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 于浩;劉軼群;潘國元;張楊
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01D69/02
• 分類號: B01D69/02;B01D67/00;B01D53/22;C02F1/44;C02F101/32
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 鮮瑩

1.一種具有微納結構的去甲醛多孔分離膜，所述多孔分離膜具有貫通的網絡孔結構，構成所述網絡孔結構的聚合物骨架上分布著納米級的凸起，在所述分離膜中分散有催化劑，催化劑包括納米二氧化錳以及氧化鈰和/或氧化銅，氧化鈰與二氧化錳的質量比為大于0至0.5，氧化銅與二氧化錳的質量比為大于0至0.25；聚合物為至少包括兩種聚合物的聚合物混合物，所述聚合物混合物包括聚合物1和聚合物2，所述聚合物1選自聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚丙烯腈、醋酸纖維素、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、丙烯腈-苯乙烯共聚物、以及它們改性后的聚合物中的至少一種，所述聚合物2選自殼聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物中的至少一種；

所述去甲醛多孔分離膜通過以下步驟制備：

(1)將催化劑超聲分散于溶劑中配制催化劑的分散液；

(2)將包含聚合物1和聚合物2的聚合物混合物溶解于溶劑中配制聚合物溶液；

(3)將分散液與聚合物溶液混合得到鑄膜液，將鑄膜液進行刮膜，然后進行霧化預處理，其中霧化預處理為在霧化的液滴浴中停留；

(4)浸入凝固浴，得到所述多孔分離膜。

2.根據權利要求1所述的多孔分離膜，其特征在于：

所述多孔分離膜的平均孔徑為0.1～10μm，骨架上分布的凸起尺寸為20～400nm；和/或，

所述多孔分離膜的體積孔隙率為50～95％。

3.根據權利要求2所述的多孔分離膜，其特征在于：

所述多孔分離膜的體積孔隙率為70～90％。

4.根據權利要求1所述的多孔分離膜，其特征在于：

二氧化錳、氧化鈰和氧化銅的平均粒徑為20～80nm。

5.根據權利要求1所述的多孔分離膜，其特征在于：

二氧化錳、氧化鈰和氧化銅的質量比為1:(0.1～0.3):(0.05～0.2)。

6.一種根據權利要求1～5之任一項所述多孔分離膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)將催化劑超聲分散于溶劑中配制催化劑的分散液；

(2)將包含聚合物1和聚合物2的聚合物混合物溶解于溶劑中配制聚合物溶液；

(3)將分散液與聚合物溶液混合得到鑄膜液，將鑄膜液進行刮膜，然后進行霧化預處理，其中霧化預處理為在霧化的液滴浴中停留；

(4)浸入凝固浴，得到所述多孔分離膜。

7.根據權利要求6所述的多孔分離膜的制備方法，其特征在于：

步驟(3)中，鑄膜液中聚合物的總含量為5～25wt％；和/或，

所述聚合物1和聚合物2的重量比為1:(0.01～5)；和/或，

所述鑄膜液中，催化劑質量與聚合物總質量的比例為(0.01～0.5):1。

8.根據權利要求7所述的多孔分離膜的制備方法，其特征在于：

鑄膜液中聚合物的總含量為6～20wt％；和/或，

所述聚合物1和聚合物2的重量比為1：(0.1～3)；和/或，

所述鑄膜液中，催化劑質量與聚合物總質量的比例為(0.05～0.25)：1。

9.根據權利要求6所述的多孔分離膜的制備方法，其特征在于：

步驟(3)中，將鑄膜液均勻涂覆在支撐層或者基底材料上進行刮膜；和/或，

步驟(3)中，刮膜厚度為50～500μm。

10.根據權利要求9所述的多孔分離膜的制備方法，其特征在于：

刮膜厚度為75～300μm。

11.根據權利要求6所述的多孔分離膜的制備方法，其特征在于：

步驟(3)中，所述液滴浴中液滴的尺寸為1～50μm；和/或，

步驟(3)中，霧化預處理時間為1s～20min。