[發明專利]咪唑類離子液體改性β-環糊精復合納濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202211719927.1
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN116099392A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 孔亞洲;劉大勇;明霞;張艷;鄭麗麗;岳云霞;孔霞;劉艷;郭振婷;侯驚鎬
• 申請（專利權）人: 曲阜市天利藥用輔料有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/48;B01D69/02;B01D69/12;B01D61/02;C02F1/44
• 代理公司: 濟寧匯景知識產權代理事務所(普通合伙) 37254
• 代理人: 茍莎

本發明涉及一種咪唑類離子液體改性β?環糊精復合納濾膜及其制備方法，屬于納濾膜分離技術領域，將聚醚砜超濾基膜浸泡在水相溶液中一定時間，取出后，用濾紙除去表面多余液體，再將其浸泡在油相溶液中，反應一定時間，加熱處理，得到β?環糊精復合膜；將復合膜浸泡在咪唑類離子液體溶液中，取出后干燥處理，得到目標物咪唑類離子液體改性β?環糊精復合納濾膜；本發明以聚醚砜超濾膜為支撐層，以β?環糊精和酰氯化合物為為單體，通過界面聚合，在支撐層上方制備聚酯分離層，通過化學改性，提高分離膜通量、抗污染性能，同時又能避免避免對膜過濾性能的影響。

技術領域

本發明涉及納濾膜分離技術領域，具體涉及一種咪唑類離子液體改性β-環糊精復合納濾膜及其制備方法。

背景技術

目前全球水資源豐富，但可用于飲用的淡水資源十分匱乏，目前全球面臨著水污染嚴重、水處理過程費時費力等問題。膜分離是一種高效的新型分離技術，它能對混合物中的不同組分進行分離、純化與濃縮。因其具有低能耗、分離效率高和綠色環保等特點，在廢水處理、石油化工、制藥、食品飲料、生物等領域得到了廣泛應用。納濾作為一種膜分離技術，已經應用于海水淡化和廢水回收預處理等領域。

β-環糊精是一種分子大小為1-2?nm，由7個D(+)-吡喃型葡萄糖組成的環狀物，具有略呈錐形的中空圓筒立體環狀結構。β-環糊精具有確定的孔徑結構，可以有效地區分分子。此外，β-環糊精的空腔尺寸大于水分子的動力學直徑，可以允許水分子通過，其特殊的空腔結構可以提供額外的分子通道，增加納濾膜的通量。迄今為止，以β-環糊精為單體，通過界面聚合制備納濾膜已經非常常見，然而，基于β-環糊精制備的納濾膜容易被有機大分子或細菌污染，導致極大地縮短了分離膜使用壽命。盡管我們通過進料預處理、操作條件優化和膜清洗，在一定程度上提高了分離膜的使用次數，但是運行成本、能耗成幾何倍數增加。另外，提高納濾膜的通量一直是本領域學者致力研究的課題，但是，采用現有技術提高納濾膜通量的同時，往往會帶來對其過濾性能的負面影響，二者為難以兼得的矛盾點。

因此，亟需開發一種能夠提高納濾膜通量的同時又避免影響其過濾性能，同時又能兼具抗污染性能的β-環糊精復合納濾膜。

發明內容

本發明針對現有技術中所存在的上述問題提供了一種咪唑類離子液體改性β-環糊精復合納濾膜及其制備方法，以聚醚砜超濾膜為支撐層，以β-環糊精和酰氯化合物為為單體，通過界面聚合，在支撐層上方制備聚酯分離層，通過化學改性，提高分離膜通量、抗污染性能，同時又能避免避免對膜過濾性能的影響。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種咪唑類離子液體改性β-環糊精復合納濾膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）β-環糊精復合膜的制備

將聚醚砜超濾基膜浸泡在水相溶液中一定時間，取出后，用濾紙除去表面多余液體，再將其浸泡在油相溶液中，反應一定時間，加熱處理，得到β-環糊精復合膜；

所述水相溶液的配制：取水相單體β-環糊精溶解到去離子水中，加入一定量NaOH調節pH；其中，β-環糊精水溶液濃度為1-30?g/L，NaOH濃度為1-4?g/L；

所述油相溶液的配制：取一定量酰氯化合物溶于有機溶劑中，其濃度為1-20g/kg;

（2）咪唑類離子液體改性β-環糊精復合膜的制備

將步驟（1）得到的復合膜浸泡在咪唑類離子液體溶液中，取出后干燥處理，得到目標物咪唑類離子液體改性β-環糊精復合納濾膜。

進一步的，油相溶液的配制中，所述酰氯化合物為均苯三甲酰氯、對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯的一種或者多種混合物；所述有機溶劑為正庚烷或正己烷。

進一步的，咪唑類離子液體溶液的制備：一定量咪唑類離子液體溶于水中，其濃度為1-20?g/L。