[发明专利]一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法

说明书

本发明属于共轭微孔聚合物制备及应用技术领域，公开了一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，包括：S1.制备黄色粉末状的含氟共轭微孔聚合物CMP‑F_SN；S2.取聚酰亚胺置于第一三颈烧瓶内，向第一三颈烧瓶内加入四氢呋喃，高速搅拌至完全溶解；S3.将含氟共轭微孔聚合物CMP‑F_SN添加到步骤S2的第一三颈烧瓶内，持续搅拌至完全混合，获得混合铸膜液；S4.将混合铸膜液置入注射器内，且注射器的容量为10mL，针头直径为15mm；S5.步骤S4中的注射器在20‑25kV的电压水平进行静电喷丝，利用收料辊收集静电喷丝纺成的纳米纤维，且所述收料辊表面包覆有铝箔；S6.纳米纤维在所述收料辊表面堆积成膜，并在70‑90℃的温度下干燥2‑4小时，得到3％CMP‑F_SN/PI混合基质膜。

技术领域

本发明属于共轭微孔聚合物制备及应用技术领域，具体涉及一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法。

背景技术

水环境污染是目前极为严重的污染问题，造成了巨大的经济损失和社会影响。例如：石油开采、运输和储存造成的漏油给环境带来巨大的危害，其大规模的石油泄漏会直接威胁到海洋生物物种和生态系统，因此，为解决此类事故所造成的危害，需要提出能有效进行高效油水分离和气体分离的处理方案。

共轭微孔聚合物(CMPs)是具有较高比表面积和孔结构可调控的新型聚合物材料，与常规无机多孔材料和金属有机框架材料相比，CMP具有质量更轻、比表面积更大的优点；同时，由于CMP的分子可设计性、孔尺寸均一和功能可调控等特点，可将其作为优异的吸附和分离材料。

但是，现有的油水分离装置虽具有较高的油水分离效率，但是吸收能力有限，不能进行连续的油水分离，使得油水分离成本较高，同时也大大限制了CMP在油/水分离领域中的实际应用价值。

发明内容

鉴于此，为解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法；具体以聚酰亚胺为聚合物基质，结构不同的含氟共轭微孔聚合物为分散相，通过静电纺丝法制备可重复使用性的混合基质膜，以有效实现连续油水分离的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，包括如下步骤：

S1.以混合质量比为3-5：150-180：1：7-10的二氯亚砜、3,5-二溴苯甲酸、1H,1H-全氟己胺和乙腈为原料制备含氟共轭微孔聚合物，得到含氟共轭微孔聚合物CMP-F_SN为黄色粉末；

S2.取聚酰亚胺置于第一三颈烧瓶内，向第一三颈烧瓶内加入四氢呋喃，高速搅拌至完全溶解；

S3.将步骤S1中制得的含氟共轭微孔聚合物CMP-F_SN添加到步骤S2的第一三颈烧瓶内，且含氟共轭微孔聚合物CMP-F_SN与聚酰亚胺的混合质量比为3：100，持续搅拌至完全混合，获得混合铸膜液；

S4.将步骤S3中制得的混合铸膜液置入注射器内，且所述注射器的容量为10mL，针头直径为15mm；

S5.步骤S4中的所述注射器在20-25kV的电压水平进行静电喷丝，利用收料辊收集静电喷丝纺成的纳米纤维，且所述收料辊表面包覆有铝箔；

S6.纳米纤维在所述收料辊表面堆积成膜，并在70-90℃的温度下干燥2-4小时，得到3％CMP-F_SN/PI混合基质膜。

优选的，在所述步骤S2中，以4,4-双(4-氨基苯氧基)联苯和二苯甲酮3,3',4,4'-四羧酸二酐为原料制备聚酰亚胺。

进一步的，在所述步骤S2中，聚酰亚胺与四氢呋喃的混合质量比为100：1，且高速搅拌时间为3小时。