[发明专利]一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法

权利要求书

1.一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)聚合物铸膜液的配置：首先将致孔剂均匀分散于有机溶剂中,将高分子有机聚合物溶于上述有机溶剂中，水浴恒温搅拌，然后静置脱泡得到混合均匀的铸膜液；

(2)平板支撑膜的制备：将步骤(1)配置的铸膜液在支撑体上用刮刀刮制成平板膜并在空气中停留，空气相对湿度为40％-70％，温度为25-30℃，制得平板支撑膜；

(3)将步骤(2)初制的平板支撑膜置于去离子水中进行固化；

(4)待平板膜完全固化后将其放置于去离子水中浸泡，清洗，去除残留的有机组分，然后将制备的平板膜放置去离子水中保存；

(5)配置水相单体分散液：将水相单体溶于去离子水中形成水相单体溶液，后将纳米材料超声分散至上述水相单体溶液中，形成水相单体分散液；

(6)配置油相单体溶液：将油相单体溶解于正己烷中，制得油相单体溶液；

(7)松散纳滤膜的制备：在常压、温度为10℃～50℃、相对湿度为40％～70％条件下，将步骤(4)去离子水中保存平板膜固定于步骤(5)中的水相单体分散液中，在水相单体分散液表面引入步骤(6)的油相单体溶液，使水相溶液中的单体与油相溶液中的单体在该两相界面聚合反应10s～300s；界面聚合反应过程中，生成的产物聚酰胺沿垂直于纳米材料的方向同时生长在材料周围，形成了夹层结构；然后将聚合反应得到的聚酰胺纳米薄膜负载至平板膜表面，空气中停留一段时间后，放入烘箱中干燥后，超纯水浸泡后，得到松散纳滤膜并测试松散纳滤膜性能。

2.根据权利要求1所述的一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)聚合物为醋酸纤维素CA、聚丙烯腈PAN、聚偏氟乙烯PVDF、聚砜PSF和聚醚砜PES；所述致孔剂为聚乙二醇-400、聚乙二醇-600或聚乙烯吡咯烷酮；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基乙酰胺；所述聚合物、致孔剂和有机溶剂分别占铸膜液的质量百分比为10-20％、5-20％和60-85％。

3.根据权利要求1所述的一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中水浴温度控制在60-80℃；静置时间为12-24h。

4.根据权利要求1所述的一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(2)支撑体板材为玻璃板或聚四氟乙烯，空气中停留时间为10-60s。

5.根据权利要求1所述的一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(4)去离子水中浸泡时间为24-72h。

6.根据权利要求1所述的一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的纳米材料为纳米SiO₂、TiO₂、碳纳米管、氧化石墨烯纳米片层或蒙脱土纳米颗粒，纳米材料占水相单体溶液的质量百分比为0.05-10％；超声分散时间是30-120min；所述步骤(5)中的水相单体为哌嗪、间苯二胺、对苯二胺、磺酸轴节聚芳醚砜或1,3-环己二甲胺，其中水相单体占水相单体溶液的质量百分比为0.025-3wt％。

7.根据权利要求1所述的一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(6)中的油相单体为均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、5-异氰酸间苯二甲酰氯或联苯六甲酰氯，其中油相单体占油相单体的质量百分比为0.025-3wt％。

8.根据权利要求1所述的一种基于界面聚合制备松散纳滤膜的方法，其特征在于，所述步骤(7)中的空气停留时间为30-120s，烘箱中干燥温度为60-80℃，超纯水浸泡时间为24-48小时。