[发明专利]离子液体修饰介孔分子筛/聚合物复合膜及其制备和应用

摘要

本发明涉及一种离子液体修饰介孔分子筛/聚合物复合膜及其制备和应用，该复合膜包括渗透汽化膜和分散在渗透汽化膜中的离子液体修饰介孔分子筛原粉，所述的离子液体修饰介孔分子筛原粉通过将离子液体固载在介孔分子筛原粉表面形成，该复合膜的制备通过先将离子液体固载在介孔分子筛原粉表面及孔道内，然后在醇类溶剂中与渗透汽化膜材料形成铸膜液，最终通过刮膜成型，该复合膜能够应用在优先透醇的醇/水体系渗透汽化分离中。与现有技术相比，本发明具有能同时增大膜分离因子与渗透通量且稳定性好等优点。

主权项

1.一种离子液体修饰介孔分子筛/聚合物复合膜，其特征在于，该复合膜包括渗透汽化膜和分散在渗透汽化膜中的离子液体修饰介孔分子筛原粉，所述的离子液体修饰介孔分子筛原粉通过将离子液体固载在介孔分子筛原粉表面及孔道形成；所述的离子液体中的阳离子为具有烷基官能团的阳离子，离子液体中的阴离子为疏水性的阴离子；阳离子和阴离子均对醇类具有优先选择性；所述的介孔分子筛原粉包括市售的SBA‑15、MCM‑41或MCM‑48的原粉；所述的渗透汽化膜材料选自聚醚嵌段共聚酰胺、聚二甲基硅氧烷或聚偏氟乙烯中的一种或多种；所述的介孔分子筛原粉的孔径为2～50nm，比表面积为300～1500m2/g，粒径为1～10μm；所述的离子液体修饰介孔分子筛/聚合物复合膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将介孔分子筛原粉活化；(2)将活化后的介孔分子筛原粉加入有机溶剂中，再分别加入硅烷偶联剂和催化剂，在60～100℃下搅拌反应12～48小时，过滤除去液体，得到硅烷化的介孔分子筛原粉，将其洗涤、干燥；(3)将硅烷化的介孔分子筛原粉加入可溶解离子液体的溶剂中，再加入离子液体，介孔分子筛原粉与离子液体的质量摩尔比为1～2g:0.01～0.1mol，在60～100℃下反应搅拌12～24小时，然后冷却至室温，过滤除去液体，得到离子液体修饰介孔分子筛原粉，将其洗涤、干燥；(4)将渗透汽化膜材料加入醇类溶剂中，在50～90℃下搅拌形成渗透汽化膜材料溶液，将离子液体修饰介孔分子筛原粉加入醇类溶剂中形成离子液体修饰介孔分子筛原粉悬浊液，然后将渗透汽化膜材料溶液和离子液体修饰介孔分子筛原粉悬浊液混合，渗透汽化膜材料与离子液体修饰介孔分子筛原粉的质量比为100:0.5～20，并继续在50～90℃下搅拌至均匀，形成铸膜液，静置脱泡；(5)将铸膜液进行刮膜及成型，得到离子液体修饰介孔分子筛/聚合物复合膜。