[发明专利]一种纳米纤维复合凝胶超滤膜及其制备方法

摘要

本发明公开一种纳米纤维复合凝胶超滤膜及其制备方法，属于高分子材料领域。该方法包括以下过程：首先，将聚羟基丁酸酯溶于溶剂中配置成纺丝溶液、将聚氧乙烯、海藻酸钠及碳纳米管溶解分散在去离子水中配置成纺丝溶液；其次，采用同步静电纺丝装置先纺制第一层聚羟基丁酸酯纳米纤维膜，然后第一层膜上同时纺制聚羟基丁酸酯纳米纤维膜和聚氧乙烯/海藻酸钠纳米纤维复合膜作为第二层，最后在第二层膜上纺制聚氧乙烯/海藻酸钠/碳纳米管纳米纤维膜作为第三层；将上述三层纳米纤维膜经过水雾处理后放入交联剂水溶液中交联，最终形成纳米纤维复合凝胶超滤膜。本发明制备方法过程简单，所制备的纳米纤维复合凝胶超滤膜具有低孔径和高孔隙率，与传统超滤膜相比，其通量和截留率都较高；而且使用本发明的纳米纤维复合凝胶超滤膜对水进行过滤过程中，不需要使用化学药剂，可以有效的避免了水质二次污染。

主权项

1.一种纳米纤维复合凝胶超滤膜的制备方法，其特征是它包括下列步骤：(1)室温下将分子量为20～60万的聚羟基丁酸酯溶解于溶剂中，磁力搅拌6h，配制成质量体积分数为1～5％的溶液(I)、室温下将分子量为2～10万的聚氧乙烯和分子量为10～50万的海藻酸钠按质量比1∶1～1∶3溶解去离子水中，磁力搅拌3h，配制成质量体积分数为3～10％的溶液(II)；室温在溶液(II)中加入碳纳米管，碳纳米管与去离子水的质量比为0.02～0.1，超声分散2h，磁力搅拌3h，配制成溶液(III)；(2)将溶液(I)加入到注射器中，并将其固定在微量注射泵上，采用滚筒进行接收，高压静电调节范围10～20kV，注射泵流速0.1～0.5mL/h，接收距离10～20cm，获得直径为300～500nm第一层聚羟基丁酸酯纳米纤维膜；(3)将溶液(I)和溶液(II)分别加入到注射器中，并将其固定在微量注射泵上，采用同步静电纺法同时对溶液(I)和溶液(II)进行静电纺丝，将其直接纺制到步骤(2)所制得的覆盖有聚羟基丁酸酯纤维膜的滚筒上，高压静电调节范围10～30kV，注射泵流速0.05～0.3mL/h，接收距离10～20cm，获得直径为200～400nm第二层聚羟基丁酸酯纳米纤维和聚氧乙烯/海藻酸钠纳米纤维复合膜；(4)将溶液(III)加入到注射器中，并将其固定在微量注射泵上，将其直接纺制到步骤(3)所制得的覆盖有聚羟基丁酸酯纳米纤维和聚氧乙烯/海藻酸钠纳米纤维复合膜的滚筒上，高压静电调节范围20～35kV，注射泵流速0.01～0.1mL/h，接收距离10～20cm，获得直径为100～200nm第三层聚氧乙烯/海藻酸钠/碳纳米管复合纳米纤维膜；(5)将上述三层复合纳米纤维膜经过水雾处理2～10min；(6)最后将膜放入质量体积分数为2～10％的交联剂水溶液中交联3～24h，并用去离子水反复清洗，制得纳米纤维复合凝胶超滤膜。