CN103102504A - 一种制备高分子多孔膜的方法 - Google Patents

一种制备高分子多孔膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103102504A
CN103102504A CN2013100621214A CN201310062121A CN103102504A CN 103102504 A CN103102504 A CN 103102504A CN 2013100621214 A CN2013100621214 A CN 2013100621214A CN 201310062121 A CN201310062121 A CN 201310062121A CN 103102504 A CN103102504 A CN 103102504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular
porous film
molecular porous
preparing high
film according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013100621214A
Other languages
English (en)
Inventor
李广芬
薛萌萌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Polytechnic University
Original Assignee
Tianjin Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Polytechnic University filed Critical Tianjin Polytechnic University
Priority to CN2013100621214A priority Critical patent/CN103102504A/zh
Publication of CN103102504A publication Critical patent/CN103102504A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明公开了属于功能材料技术领域的一种制备高分子多孔膜材料的方法。该制备方法包括以下步骤：1.将一定量的高分子材料溶解在其良溶剂中，经过刮板法在基片上制得微米级厚的高分子薄膜；2.将两种对高分子材料具有不同溶解性能的溶剂以一定比例混合，常温超声处理使之充分混合；3.将步骤1中所制的上述的高分子膜样品置于此溶液中，并在常温下进行超声，超声处理一定时间高分子表面形成微纳米级多孔膜且孔径大小分布均匀。本发明的方法具有工艺简单、能耗低、效率高等优点。

Description

一种制备高分子多孔膜的方法
技术领域
本发明涉及一种制备高分子多孔膜的方法，属于功能材料技术领域。
背景技术
有序多孔材料是20世纪90年代迅速兴起的新型纳米结构材料，它一诞生就得到国际物理学、化学与材料学界的高度重视，并迅速发展成为跨学科的研究热点之一。纳米有序多孔材料其显著特点就是排列规则、孔道结构大小可调及比表面积较大等。继而使其在分离、吸附、催化、生物、医学等方面有着巨大的应用潜力。在化学工业，信息通讯，生物技术，环境能源等领域具有重要的应用价值。
多孔膜与相应的膜分离技术包括微滤、超滤、电渗析、反渗透等已广泛应用于食品、医药卫生、生物技术、化工、环境等领域，发挥着越来越重要的作用。作为载体材料的多孔材料，既可作为催化剂载体也可作为药物载体。此外，多孔材料可用作高效气液相色谱柱材料、传感器用敏感材料、特种电池材料，甚至在酶或蛋白运送过程中的保护层材料。同时，多尺度有序多孔膜材料可用作催化剂载体、染料敏化太阳能电池光阳极、膜反应器等，并在离子交换、色谱分析、传感器等方面也有潜在的应用前景。
对有序多孔材料的研究已经广泛展开，通过科学工作者的努力，这一领域已经取得了明显的进步。但是，由于有序多孔材料的制备、性质、功能等各方面的研究需要综合的化学和物理知识，因而仍然存在一些需要解决的问题。多孔材料制备方法很多，常用的有倒相法、相分离法、溶胶-凝胶法、大分子组装模板法、溶剂致孔即溶剂-非溶剂效应等。而微米和纳米结构的形成通常有刻痕法、溶剂和非溶剂效应、相分离法、乳液聚合法、模版法、刻蚀法、自组装法等。这些方法往往操作过程比较复杂，耗能高，用时久，如何寻求更加简单易操作的方法是制备多孔薄膜的关键问题。研究发现直接对薄膜进行超声处理，用时短效果好，可以通过控制溶剂和非溶剂的比例以及超声时间有效控制薄膜的多孔结构和孔密度分布，得到有序的多孔膜。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备高分子多孔膜的方法。
本发明采用的技术方案是提供一种制备高分子多孔膜的方法，该方法步骤如下：
1)混合液的配制：选取两种对高分子材料溶解性能不同的良溶剂和不良溶剂；将这两种溶剂混合液以一定的比例混合并超声处理，使之形成分散均一的乳浊液；
2)高分子膜的制备：将高分子材料溶于溶剂中，将配好的溶液用物理或者化学的方法涂在基片上，然后将制得的膜放在步骤1)中的溶液中；
3)高分子多孔薄膜的制备：将高分子薄膜材料置于上述良溶剂和不良溶剂的混合液中，常温超声处理一定时间，取出薄膜，经蒸馏水洗涤并于室温下干燥，得到高分子多孔薄膜。
采用超声振荡法制备高分子多孔膜，所述高分子膜材料物选自聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚偏氟乙烯，聚乙烯对苯二酸酯，乙酸纤维素，纤维素，聚乙烯醇，尼龙，聚甲基丙烯酸酯，聚碳酸酯，聚亚苯基氧化物，聚甲醛，聚酰亚胺，聚丙烯腈，聚乙烯乙酸酯，酚醛树脂。
所述的方法为超声法。
所述高分子膜可通过物理或者化学方法制得。
所述混合液要选择两种对高分子膜材料溶解性能完全不同的良溶剂和不良溶剂。
所述良溶剂所占的体积分数为0.0008-0.2000。
所述混合液需要超声处理2-30min，直至形成均一的悬浊液。
所述高分子膜需要超声处理5-120s。
所述高分子膜用超声处理后，立即用蒸馏水冲洗干净，然后室温下干燥。
所述制备的高分子多孔膜孔径可控范围为300nm-10μm。
本发明的有益效果是：
1)可以制备出多种高分子多孔膜，应用范围广，这大大简化了工艺过程；
2)由于能溶解一种高分子的溶剂有多种，所以制备过程可选择对高分子膜材料溶解性能完全不同的良溶剂和不良溶剂范围广，可以有效选择较合适的溶剂；
3)由于超声处理操作简单且所用时间短，大大降低了能耗和时间；
4)通过控制良溶剂和不良溶剂之间的比例以及超声处理时间，可以有效地控制孔径大小与孔密度分布，所以适用范围更广，可以制备出一系列不同孔径分布的多孔膜。
附图说明
图1是实施例1制备的聚苯乙烯多孔膜场发射扫描电子显微镜图片。
图2是实施例2制备的聚苯乙烯多孔膜场发射扫描电子显微镜图片。
具体实施方式
采用超声振荡法，以高聚物材料为原料制备高分子多孔膜。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
一种高分子多孔薄膜的制备方法，该方法步骤如下：
1)混合液的配制
①将60μL甲苯和25mL水混合。
②将上述混合液进行超声处理5min，形成甲苯和水的分散均一的乳浊液。
2)高分子膜制备
将英国Goodfellow Co.Ltd.生产的分子量为200kDa聚苯乙烯，溶解在甲苯中，配得PS浓度为10％的悬浊液。用厚度为400μm涂膜涂布器刮膜，得到PS膜。
3)高分子多孔膜的制备
将PS膜置于甲苯和水的混合液中，超声处理30s，迅速取出薄膜，用蒸馏水洗涤，干燥，得到PS多孔膜。
图1是制备的PS多孔膜表面的场发射扫描电镜图，由图可见，制得的多孔膜孔径分布较窄，基本控制在300nm-1μm，且孔密度较大，具有良好的应用潜能。
实施例2
一种高分子多孔膜的制备方法，该方法步骤如下：
1)混合液的配制
①将1mL甲苯和6mL水混合。
②将上述混合液进行超声处理5min，形成甲苯和水的分散均一的乳浊液。
2)高分子膜制备；
从英国Goodfellow Co.Ltd.公司购得分子量为200kDa、厚度为1mm的聚苯乙烯膜。
3)高分子多孔膜的制备
将PS膜置于甲苯和水的混合液中，超声处理20s，迅速取出，用蒸馏水洗涤，干燥，得到PS多孔膜。
图2是制备的PS多孔膜表面的场发射扫描电镜图，由图可见，制得的多孔膜孔径分布较窄，基本控制在5-10μm，且孔密度较大，具有良好的应用潜能。
由上述实施例可见，所制备的PS多孔膜具有较窄的孔径分布，且孔径大小可由甲苯和水混合液的浓度以及超声时间控制，从而可制得具有不同孔径大小及孔径分布的高分子多孔膜，具有较大的实用价值。而且超声处理时间短，操作简单，对降低成本具有极大的帮助作用。

Claims (10)

1.一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，该方法步骤如下，
1)混合液的配制：选取两种对高分子材料溶解性能不同的良溶剂和不良溶剂；将这两种溶剂混合液以一定的比例混合并超声处理，使之形成分散均一的乳浊液；
2)高分子膜的制备：将高分子材料溶于溶剂中，将配好的溶液用物理或者化学的方法涂在基片上，然后将制得的膜放在步骤1)中的溶液中；
3)高分子多孔膜的制备：将高分子薄膜材料置于上述良溶剂和不良溶剂的混合液中，常温超声处理一定时间，取出薄膜，经蒸馏水洗涤并于室温下干燥，得到高分子多孔薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，所述高分子材料为聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚偏氟乙烯，聚乙烯对苯二酸酯，乙酸纤维素，纤维素，聚乙烯醇，尼龙，聚甲基丙烯酸酯，聚碳酸酯，聚亚苯基氧化物，聚甲醛，聚酰亚胺，聚丙烯腈，聚乙烯乙酸酯，酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，所述的方法为超声法。
4.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，所述高分子膜可通过物理或者化学方法制得。
5.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，其特征在于，所述混合液要选择两种对高分子膜材料溶解性能完全不同的良溶剂和不良溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，所述良溶剂所占的体积分数为0.0008-0.2000。
7.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，所述混合液需要超声处理2-30min。
8.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，所述高分子膜需要超声处理5-120s。
9.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，所述高分子膜用超声处理后，立即用蒸馏水冲洗干净，然后室温下干燥。
10.根据权利要求1所述的一种制备高分子多孔膜的方法，其特征在于，所制备的高分子多孔膜孔径可控范围为300nm-10μm。
CN2013100621214A 2013-02-28 2013-02-28 一种制备高分子多孔膜的方法 Pending CN103102504A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100621214A CN103102504A (zh) 2013-02-28 2013-02-28 一种制备高分子多孔膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100621214A CN103102504A (zh) 2013-02-28 2013-02-28 一种制备高分子多孔膜的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103102504A true CN103102504A (zh) 2013-05-15

Family

ID=48310726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013100621214A Pending CN103102504A (zh) 2013-02-28 2013-02-28 一种制备高分子多孔膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103102504A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103411951A (zh) * 2013-07-17 2013-11-27 浙江大学 基于呼吸图有序多孔膜的表面增强拉曼散射基底的制备方法
CN105742552A (zh) * 2016-04-13 2016-07-06 电子科技大学 一种锂电池微孔纤维素基隔膜及其制备方法及锂电池
CN110551315A (zh) * 2018-05-30 2019-12-10 丰田自动车株式会社 水溶性高分子的多孔体的制造方法
CN110711503A (zh) * 2019-10-31 2020-01-21 上海交通大学 一种离子选择性膜及其制备方法
CN112646423A (zh) * 2019-10-09 2021-04-13 丰田自动车株式会社 多孔质体的制造方法
CN114534508A (zh) * 2020-11-24 2022-05-27 中国石油化工股份有限公司 一种用于天然气脱氮工艺的选择性透过膜及其制备方法
CN114941241A (zh) * 2022-06-23 2022-08-26 蔡轩 具有良好透气性的防晒面料及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1214710A (zh) * 1996-12-10 1999-04-21 大赛璐化学工业株式会社 多孔膜、其制备方法及由多孔膜制成的叠层膜和记录片材
US20070275076A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 Ferro Corporation Method For The Production Of Porous Particles
CN101090764A (zh) * 2004-09-16 2007-12-19 富士胶片株式会社 稳定地制造微孔膜的方法、以及该微孔膜在核酸分离纯化方法中的用途
US20120136080A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Xiqiang Yang Porous particles with improved filtering performance
CN102803362A (zh) * 2009-06-23 2012-11-28 佳能株式会社 多孔聚合物膜的制备方法和由该方法制备的多孔聚合物膜
CN102918094A (zh) * 2010-04-05 2013-02-06 三菱丽阳株式会社 多孔膜的制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1214710A (zh) * 1996-12-10 1999-04-21 大赛璐化学工业株式会社 多孔膜、其制备方法及由多孔膜制成的叠层膜和记录片材
CN101090764A (zh) * 2004-09-16 2007-12-19 富士胶片株式会社 稳定地制造微孔膜的方法、以及该微孔膜在核酸分离纯化方法中的用途
US20070275076A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 Ferro Corporation Method For The Production Of Porous Particles
CN102803362A (zh) * 2009-06-23 2012-11-28 佳能株式会社 多孔聚合物膜的制备方法和由该方法制备的多孔聚合物膜
CN102918094A (zh) * 2010-04-05 2013-02-06 三菱丽阳株式会社 多孔膜的制造方法
US20120136080A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Xiqiang Yang Porous particles with improved filtering performance

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103411951A (zh) * 2013-07-17 2013-11-27 浙江大学 基于呼吸图有序多孔膜的表面增强拉曼散射基底的制备方法
CN105742552A (zh) * 2016-04-13 2016-07-06 电子科技大学 一种锂电池微孔纤维素基隔膜及其制备方法及锂电池
CN105742552B (zh) * 2016-04-13 2019-02-26 电子科技大学 一种锂电池微孔纤维素基隔膜及其制备方法及锂电池
CN110551315A (zh) * 2018-05-30 2019-12-10 丰田自动车株式会社 水溶性高分子的多孔体的制造方法
CN112646423A (zh) * 2019-10-09 2021-04-13 丰田自动车株式会社 多孔质体的制造方法
CN110711503A (zh) * 2019-10-31 2020-01-21 上海交通大学 一种离子选择性膜及其制备方法
CN114534508A (zh) * 2020-11-24 2022-05-27 中国石油化工股份有限公司 一种用于天然气脱氮工艺的选择性透过膜及其制备方法
CN114941241A (zh) * 2022-06-23 2022-08-26 蔡轩 具有良好透气性的防晒面料及制备方法
CN114941241B (zh) * 2022-06-23 2024-04-19 苏州西铁牛电子商务有限公司 具有良好透气性的防晒面料及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103102504A (zh) 一种制备高分子多孔膜的方法
CN104610565A (zh) 一种制备高分子多孔膜的方法
Sapalidis Porous Polyvinyl alcohol membranes: Preparation methods and applications
Hwang et al. The properties and filtration efficiency of activated carbon polymer composite membranes for the removal of humic acid
CN109126885A (zh) 一种铜钴双金属有机框架/纳米纤维复合材料及其制备方法和应用
CN104693475A (zh) 一种高分子多孔材料的制备方法
CN101983758A (zh) 高分子/无机纳米复合分离膜及其制备方法
CN102275939A (zh) 一种二维多孔二氧化硅纳米片的制备方法
CN102961981B (zh) 一种利用改性碳纳米管增强抗菌性的超滤膜的制备方法
CN104119554B (zh) 一种采用冷冻法制备有机多孔膜的方法
CN102974237A (zh) 一种利用改性石墨烯增强抗菌性和抗污染性的超滤膜的制备方法
Rios et al. Membrane engineering in biotechnology: quo vamus?
Li et al. Desalination characteristics of cellulose acetate FO membrane incorporated with ZIF-8 nanoparticles
CN102675543A (zh) 一种基于乙基纤维素接枝聚苯乙烯共聚物有序孔材料及其制备方法
Wang et al. Performance adjustable porous polylactic acid‐based membranes for controlled release fertilizers
CN105482139A (zh) 一种具有均匀孔径的聚苯乙烯多孔薄膜材料的制备方法
Kuzminova et al. Novel pervaporation membranes based on biopolymer sodium alginate modified by FeBTC for isopropanol dehydration
Ma et al. Alginate hydrogel assisted controllable interfacial polymerization for high-performance nanofiltration membranes
Liu et al. Development of high-antifouling PPSU ultrafiltration membrane by using compound additives: preparation, morphologies, and filtration resistant properties
Ou et al. Surfactants Mediated Synthesis of Highly Crystalline Thin Films of Imine‐Linked Covalent Organic Frameworks on Water Surface
Vink et al. Thermal osmosis in liquids
Dmitrenko et al. Nanofiltration Mixed Matrix Membranes from Cellulose Modified with Zn-Based Metal–Organic Frameworks for the Enhanced Water Treatment from Heavy Metal Ions
CN104475026A (zh) 掺杂mtn沸石构型复合材料的水处理薄膜的制备及应用新方法
CN105885077A (zh) 超声制备高分子多孔膜的方法
Li et al. Zwitterionic polysulfone copolymer/polysulfone blended ultrafiltration membranes with excellent thermostability and antifouling properties

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130515