[发明专利]一种催化氧化去甲醛多孔分离膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种催化氧化去甲醛多孔分离膜，所述多孔分离膜表面与内部为由聚合物纤维交织形成三维纤维骨架结构，并由此形成互相贯通的三维网络孔结构，所述多孔分离膜表面具有微米/亚微米尺寸的凹陷结构，在所述分离膜中均匀分散有纳米二氧化锰或二氧化锰纳米复合催化剂，其中，二氧化锰纳米复合催化剂包括二氧化锰，以及氧化铈或氧化铜中的至少一种；所述凹陷结构的尺寸为0.2~10μm；所述分离膜的平均孔径为0.01~3μm；所述分离膜的体积孔隙率为40~90%；聚合物为亲水性聚合物，选自聚乙烯醇、改性纤维素、改性淀粉、聚乙二醇、壳聚糖、聚丙烯腈、聚乙烯胺盐酸盐、聚丙烯酸、聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶、醋酸纤维素、聚乙烯亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺、丙烯酸接枝改性的聚偏氟乙烯、磺化聚砜、磺化聚醚砜、马来酸酐接枝聚砜、丙烯酸接枝聚丙烯腈中的至少一种；所述多孔分离膜通过雾化预处理与非溶剂致相分离法制备得到。

2.根据权利要求1所述的催化氧化去甲醛多孔分离膜，其特征在于：

所述凹陷结构的尺寸为0.5~5μm。

3.根据权利要求1所述的催化氧化去甲醛多孔分离膜，其特征在于：

所述分离膜的平均孔径为0.05~1μm；和/或，

所述分离膜的体积孔隙率为60~80%。

4.根据权利要求1所述的催化氧化去甲醛多孔分离膜，其特征在于：

所述二氧化锰纳米复合催化剂中，二氧化锰、氧化铈和氧化铜的平均粒径为20~80nm。

5.根据权利要求1所述的催化氧化去甲醛多孔分离膜，其特征在于：

所述二氧化锰纳米复合催化剂中，二氧化锰、氧化铈和氧化铜的质量比为1:（0.1~0.5）:（0.05~0.25）。

6.根据权利要求5所述的催化氧化去甲醛多孔分离膜，其特征在于：

二氧化锰、氧化铈和氧化铜的质量比为1:（0.1~0.3）:（0.05~0.2）。

7.一种根据权利要求1~6之任一项所述的催化氧化去甲醛多孔分离膜的制备方法，包括以下步骤：

制备包含纳米二氧化锰或者二氧化锰纳米复合催化剂与聚合物的溶液，然后经雾化预处理结合非溶剂致相分离法制成所述多孔分离膜。

8.根据权利要求7所述的多孔分离膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将纳米二氧化锰或者二氧化锰纳米复合催化剂超声分散于溶剂中配制纳米二氧化锰或者二氧化锰纳米复合催化剂的分散液；

（2）将聚合物溶解于溶剂中配制聚合物溶液；

（3）将分散液与聚合物溶液混合得到铸膜液，将铸膜液进行刮膜，然后进行雾化预处理，其中雾化预处理为在雾化的液滴浴中停留；

（4）浸入凝固浴，得到所述多孔分离膜。

9.根据权利要求8所述的多孔分离膜的制备方法，其特征在于：

步骤（3）中，所述铸膜液中聚合物的含量为5~25wt%；和/或，

所述铸膜液中，纳米二氧化锰或者二氧化锰纳米复合催化剂与聚合物的质量比为（0.01~0.5）:1。

10.根据权利要求9所述的多孔分离膜的制备方法，其特征在于：

所述铸膜液中聚合物的含量为6~15wt%；和/或，

所述铸膜液中，纳米二氧化锰或者二氧化锰纳米复合催化剂与聚合物的质量比为（0.05~0.25）:1。

11.根据权利要求8所述的多孔分离膜的制备方法，其特征在于：

步骤（3）中，将铸膜液均匀涂覆在支撑层或者基底材料上进行刮膜；和/或，

步骤（3）中，刮膜厚度为50~500μm。

12.根据权利要求11所述的多孔分离膜的制备方法，其特征在于：

刮膜厚度为75~300μm。