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专利号: 2019106910234
申请人: 武汉纺织大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1,采用手性氨基酸小分子为模板制备二氧化硅纳米结构备用;

S2,制备纳米纤维膜:取PVA-co-PE纳米纤维悬浮液涂覆在PP表面,制备得到纳米纤维膜;

S3,制备水相溶液:取多元胺单体、十二烷基磺酸钠、樟脑磺酸、三乙胺、尿素与有机溶剂混合,得到混合溶液;将步骤S1中的所述二氧化硅纳米结构加入到所述混合溶液中,得到水相溶液;

S4,制备油相溶液:取均苯三甲酰氯单体溶解到正己烷中,制备得到油相溶液;

S5,制备聚酰胺复合反渗透膜:取步骤S2制备的所述纳米纤维膜浸渍于所述步骤S3的水相溶液中反应10min左右,除去多余的水相溶液,再加入所述步骤S4的油相溶液,发生界面聚合反应,反应100s,除去多余的油相溶液,取出并烘干,控制温度为80℃的条件下烘培

10min,得到含二氧化硅纳米结构的聚酰胺复合反渗透膜。

2.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,所述水相溶液中所述多元胺单体的质量百分比含量为0.1~5.5%,所述十二烷基磺酸钠的质量百分比含量为0.05~1.5%,所述樟脑磺酸的质量百分比含量为0.1~6%,所述三乙胺的质量百分比含量为0.1~4%,所述尿素的质量百分比含量为0.1~15%,所述有机溶剂的质量百分比为1~30%,所述二氧化硅纳米结构的质量百分比含量为0.01~5%。

3.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述二氧化硅纳米结构为长度为1nm~2um,直径为1nm~500nm的手性孔道纳米二氧化硅,孔径为1~

200nm,直径为1~500nm的手性结构二氧化硅、直径为1nm~1um的纳米二氧化硅实心球、直径为1nm~1um的纳米二氧化硅空心球、二氧化硅纳米棒中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述手性孔道纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤:将手性氨基酸小分子溶解在去离子水溶液中,然后加入四甲基氢氧化铵,加热溶解,最后加入TEOS,预设温度下搅拌1~3h,最后用浓盐酸和乙醇洗涤模板;其中,按质量分数计,手性氨基酸小分子:水:四甲基氢氧化铵:TEOS的质量比为150~300:150~300:1:2.8。

5.根据权利要求4所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述手性氨基酸小分子的结构式为其中,m=14~20,n=4~16。

6.根据权利要求5所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述手性氨基酸为L或D型氨基酸,包含但不限于甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸一种或多种的任意组合。

7.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述多元胺为芳香族多元胺,包括但不限于为间苯二胺(MPD)、邻苯二胺(OPD)和对苯二胺(PPD)中的一种或多种;所述的多元胺为为脂肪族多元胺,包括但不限于1,2-乙二胺(DMDA)、l,4-环己二胺(HDA)、l,3-环己二甲胺(HDMA)、哌嗪中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述油相溶液中油相单体的质量百分比含量为0.01~5%;所述油相单体为多元酰氯,包括但不限于多元酰氯有间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、5-氧甲酰氯-异酞酰氯、5-异氰酸酯-异酞酰氯中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:在步骤S2中,所述制备得到的纳米纤维膜的质量为1~15g/m2。

10.根据权利要求3所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述二氧化硅纳米棒的制备方法包括如下步骤:将CTAB加入去离子水溶解后,加入浓度为25%~28%的浓氨水,搅拌,然后在30~60℃水浴温度下逐滴加入TEOS(正硅酸四乙酯),反应1~3h后过滤,洗涤,真空干燥得到所述二氧化硅纳米棒;其中,按质量分数计,CTAB:H2O:浓氨水:TEOS的质量比为1:200~250:6:4。