[发明专利]纳米孔的制备无效
| 申请号： | 200980114307.1 | 申请日： | 2009-04-22 |
| 公开（公告）号： | CN102015079A | 公开（公告）日： | 2011-04-13 |
| 发明（设计）人： | 萨鲁纳斯·佩特罗尼斯;本特·卡斯莫文 | 申请（专利权）人： | 萨鲁纳斯·佩特罗尼斯;本特·卡斯莫文 |
| 主分类号： | B01D67/00 | 分类号： | B01D67/00 |
| 代理公司： | 北京中原华和知识产权代理有限责任公司 11019 | 代理人： | 寿宁 |
| 地址： | 瑞典哥*** | 国省代码： | 瑞典;SE |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 纳米 制备 | ||
【说明书】：
技术领域
本发明涉及纳米孔径膜，即含有5个纳米孔的膜，这种纳米孔径膜的制备方法及其应用。
背景技术
无论是实验室研究还是工业生产，生物流体分子分离是几乎所有生物技术和制药工艺的基本操作。同时生物流体分子分离也在临床诊断和疾病治疗中起重要作用，如血液透析。溶质分离最基本的仪器为具孔滤膜。因此，分离技术的突破性发展可能影响工业和人体健康的各个领域。
可以捕捉纳米级物质(如病毒和细菌)的滤膜也对空气和水源净化系统和药物溶液低温消毒起到重要作用。上述空气过滤可应用于飞机和军用装备中，在战争或恐怖袭击中使上述装备免于大规模生化武器的袭击。除了空气过滤，有效地过滤水和液体中的纳米级污染物也是极为重要的。首先，上述工艺可增加发展中国家可饮用水的来源。除此之外，针对包括人体血清在内的液体病毒过滤方面的研究与开发也在进行中，如HIV。
典型的过滤材料采用塑料或纤维素聚合物的织物制得。采用此种方法制备的滤膜通常具有较宽的孔径分布，且最小孔径通常会被滤液中的小分子堵塞。根据Tong等，“Silicon Nitride Nanosieve Membrane，”Nano Letters 4：283～287(2004)描述的，大量小孔径和较高的滤膜厚度是制约滤液流经滤膜的两大主要因素。此外，上述滤膜热稳定性(通常在200℃以上开始降解)或化学稳定性(受溶剂、酸和碱的影响)较差。
纳米技术的最新发展使得制备具有高密度和直径精确到几纳米的薄滤膜成为可能。但上述制备工艺所需设备价格昂贵(如电子束刻蚀(EBL)或聚焦离子束刻蚀(FIB))，且因采用序列工艺，这使得大量纳米孔径的制备效率较低(如纳米孔径需一个接一个的制得)。
美国专利11/414,991描述了一种用于制备纳米孔径膜的工艺。在最后一步制备过程中，大量纳米孔径通过移除氧化物涂层的方法制得。但如该专利所公开的，所制得的纳米孔径其密度较低且纳米孔径的粒径(特别是大孔径＞20nm)分布较宽。
美国专利5,753,014中披露了一种孔径在5nm～50μm的滤膜，这种滤膜的制备方法及其应用。采用光刻蚀或印痕技术，通过将指定样式的辅助层引入指定区域的方法将孔径引入膜层。上述样式通过刻蚀的方法转移到膜层。上述专利中指出制备上述具孔膜的方法之一为提起部分上述膜层和指定样式的覆盖层下层。上述提起工艺可提高膜表面强度，但却影响其在某些领域的适用性，如医药或生物制药领域。
定义
除非另行说明，下列定义适用于说明书及所附的权利要求项。
“孔径”或“孔道”定义为通过膜的开口，如开口从膜的一端至另一端，且具有两个开口端。与之对应的“腔”、“坑”和“洞”定义为膜中开口，含有开口端和闭口端。
本发明所述纳米孔径定义为孔径大小在纳米级、亚微米级或微米级的孔，如3～3000nm。
积垢定义为不溶物，如细菌、胶体、氧化物、生物分子和水基杂垢，沉积在膜表面。
应理解的是，支撑材料可为各种形状，如平的、圆形、曲线形或矩形。
纳米刻蚀被定义为用作构造纳米级结构物的一系列方法。
聚合物电解质是含有正电荷和负电荷的大分子(如聚合物)。
胶体为非常小、分散很细的固体(如不溶粒子)，且因其较小粒径和所带电荷，可在液体中长时间分散。
本发明中所述纳米级指粒径小于3000nm。
简写
CL 胶体刻蚀
nm 纳米
PS 聚苯乙烯
ACH 羟基氯化铝
PDDA 聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐
PSS 聚4-苯乙烯磺酸钠
mM 毫摩尔
RIE 活性离子刻蚀
EBL 电子束刻蚀
FBL 聚焦离子束刻蚀
s 秒
LP-CVD 低压化学气相沉积
PA-CVD 等离子辅助化学气相沉积
PDMS 聚二甲基硅氧烷
KOH 氢氧化钾
HNA HF、HNO3和乙酸混合物
TMAH 四甲基氢氧化铵
EDP 乙二胺邻苯二酚
AG 没食子酸胺
TEM 透射电子显微镜
SEM 扫描电子显微镜
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- 一种用于制造包含多孔载体和聚酰胺层的复合聚酰胺膜的方法，其包括以下步骤：i)将包含多官能胺单体的极性溶液和包含多官能酰基卤单体的非极性溶液施加到多孔载体的表面上，并且使所述单体界面聚合以形成聚酰胺层；以及ii)使所述薄膜聚酰胺层暴露于亚硝酸；其中所述方法的特征在于以下各者中的至少一者：在主题胺化合物存在下进行步骤i)的界面聚合，或在步骤ii)之前将主题胺化合物施加到所述界面聚合的聚酰胺层，其中所述主题胺化合物与所述多官能酰基卤和多官能胺单体不同。
- 一种用于光蒸发水的含Ti3C2复合半透膜、其制备方法与用途-201711476737.0
- 尹宽;张玉良;陶富军;曹胜佳;王斌斌;李丽 - 上海海事大学
- 2017-12-29 - 2019-10-08 - B01D67/00
- 本发明公开了一种用于光蒸发水的含Ti3C2复合半透膜、其制备方法与用途，该方法包含：步骤1，将Ti3AlC2原料加入刻蚀剂中，充分搅拌，获得悬浮液，将悬浮液离心分离，真空干燥；步骤2，将Ti3C2粉末与插层溶剂混合搅拌，离心分离，真空干燥，制备具有分层结构的Ti3C2粉末；步骤3，利用纤维素硝酸酯制备半透膜前驱体溶液；步骤4，将制备所得具有分层结构的Ti3C2粉末加入半透膜前驱体溶液中，搅拌均匀,均匀铺在平底容器中，自然干燥，得到含Ti3C2复合半透膜。本发明提供的制备方法，工艺简单，成本低廉，可实用性强；本发明制备的复合半透膜的光热转换效果好，在光蒸发水、海水淡化等多个领域具有非常好的应用前景。
- 用亚硝酸后处理的复合聚酰胺膜-201580026896.3
- M·保罗;A·罗伊;D·M·史蒂文斯;I·A·汤姆林森 - 陶氏环球技术有限责任公司
- 2015-05-05 - 2019-10-08 - B01D67/00
- 本发明涉及一种用于制造包括多孔支撑物和薄膜聚酰胺层的复合聚酰胺膜的方法，其中所述方法包括：将包含多官能胺单体的极性溶液和包含多官能酰基卤单体的非极性溶液施用到多孔支撑物的表面上，并且使所述单体界面聚合以形成薄膜聚酰胺层；和将所述薄膜聚酰胺层暴露于亚硝酸中；并且其中，所述方法的特征在于用由式(a)表示的卤代苯化合物处理所述薄膜聚酰胺层，其中：X选自卤素；Y选自氢、羧酸、磺酸；并且A、A'、A"和A"'独立地选自：卤素、氢、羟基、烷氧基、酯、氨基、酮酰胺以及烷基；其限制条件为A、A'、A"和A"'中的至少一个选自：羟基、氨基、酮酰胺，并且其中与A、A'、A"和A"'中的至少一个处于邻位或对位的取代基是氢。
- 基于MIL-101(Cr)/GO的醋酸纤维素共混中空纤维正渗透膜-201711476031.4
- 付景丽;王秀菊;王立国;巴学莲;崔娜;周凯丽 - 济南大学
- 2017-12-29 - 2019-10-01 - B01D67/00
- 本发明公开了一种基于金属有机骨架复合物MIL‑101(Cr)/GO的醋酸纤维素共混中空纤维正渗透膜及制备方法，属于膜分离技术领域。将17.0~35.0%（w/w）醋酸纤维素、5.0~20.0%（w/w）聚乙二醇‑400或聚乙烯吡咯烷酮、0.05~2.0%（w/w）表面活性剂、0.1~2.5%（w/w）MIL‑101(Cr)/GO及40.5~77.85%（w/w）N‑甲基吡咯烷酮与丙酮组成的混合溶剂按照一定的顺序加入到溶解罐中，在25~90℃温度下充分搅拌溶解5~16小时，并静置脱泡得到基于MIL‑101(Cr)/GO的共混中空纤维正渗透膜铸膜液；采用干‑湿法纺丝工艺制备中空纤维正渗透膜，并在30~90℃去离子水中热处理10~60mins后，即可得到基于MIL‑101(Cr)/GO的醋酸纤维素共混中空纤维正渗透膜。本发明所制备的正渗透膜利用1M NaCl做驱动液、去离子水做原料液，在1h的测试时间里，其纯水通量达到27.0L/m2·h以上，反向盐通量小于0.5g/m2·h。
- 一种高效膜组件离心注胶装置-201821739918.8
- 蔡腾豪;秦英杰;刘立强;崔东胜;张帅 - 洁海瑞泉膜技术（天津）有限公司
- 2018-10-25 - 2019-10-01 - B01D67/00
- 本实用新型公开了一种高效膜组件离心注胶装置，属于废水处理技术领域，其技术方案要点是包括离心台，离心台上设置有支撑杆，支撑杆上设置有第一支撑板和第二支撑板，第二支撑板的位置高度高于第一支撑板的位置高度，第一支撑板上设置有固定膜组件的第一固定组件，第二支撑板上设置有储存有胶的甩胶罐，本高效膜组件离心注胶装置还包括注胶组件，注胶组件包括覆盖膜组件端面的注胶封盖，注胶封盖与甩胶罐之间连通有注胶管，离心台连接有驱动离心台旋转的动力件，离心台连接有制动组件，达到便于注胶的效果。
- 一种载银氧化石墨烯聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法-201910546851.9
- 芮玉青;刘文杰;杨树明 - 南京龙源环保有限公司
- 2019-06-24 - 2019-09-27 - B01D67/00
- 本发明属于膜制备领域，特别涉及一种载银氧化石墨烯聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法，所述中空纤维超滤膜是采用铸膜液纺丝得到；所述铸膜液中包含载银氧化石墨烯。本申请的中空纤维超滤膜中银离子与各类物质具有好的结合性，协助提高中空纤维超滤膜的抗菌性。
- 一种耐高温PPS气体分离膜的制备方法-201610732477.8
- 李振环;王超;牛晓燕;苏坤梅 - 天津津纶新材料科技有限公司
- 2016-08-27 - 2019-09-27 - B01D67/00
- 本发明涉及一种耐高温PPS气体分离膜的制备方法，是将20～40wt%PPS树脂、59.9～78wt%稀释剂与0.1～2wt%无机纳米材料混合均匀，惰性气体保护下加热得到铸膜液，使所述铸膜液成膜并固化后，将固化膜置于能够溶解所述稀释剂的萃取剂中溶出其中的稀释剂，制成耐高温PPS气体分离膜。所述气体分离膜表皮层致密无缺陷，玻璃化温度可达125～156℃，熔程280～296℃，能实现对高温、腐蚀性或有机气体的直接分离纯化。
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