CN105327626B - 一种复合纳滤膜及其制备方法 - Google Patents
一种复合纳滤膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105327626B CN105327626B CN201510801560.1A CN201510801560A CN105327626B CN 105327626 B CN105327626 B CN 105327626B CN 201510801560 A CN201510801560 A CN 201510801560A CN 105327626 B CN105327626 B CN 105327626B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionic liquid
- polypyrrole nanotube
- composite nanometer
- nanotube
- amount
- 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.)
- Active
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims abstract description 79
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims abstract description 78
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 18
- WQONPSCCEXUXTQ-UHFFFAOYSA-N 1,2-dibromobenzene Chemical class BrC1=CC=CC=C1Br WQONPSCCEXUXTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 13
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 13
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- KCMZYCFSSYXEQR-UHFFFAOYSA-N CCCC[K] Chemical compound CCCC[K] KCMZYCFSSYXEQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 8
- 229910016516 CuFe2O4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 3-methylpyridine Chemical class CC1=CC=CN=C1 ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 5
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 5
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 claims description 5
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 claims description 4
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical class CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FUOZJYASZOSONT-UHFFFAOYSA-N 2-propan-2-yl-1h-imidazole Chemical compound CC(C)C1=NC=CN1 FUOZJYASZOSONT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M sodium;4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzenesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000004941 2-phenylimidazoles Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000005361 3-phenylpyridines Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 claims 1
- -1 glyoxaline ion Chemical class 0.000 claims 1
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 150000008614 2-methylimidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 230000010148 water-pollination Effects 0.000 description 2
- YJYUNFRYSNPEFP-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2,3-dihydro-1h-pyrazole Chemical class C1NNC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJYUNFRYSNPEFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- RDRCCJPEJDWSRJ-UHFFFAOYSA-N pyridine;1h-pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1.C1=CC=NC=C1 RDRCCJPEJDWSRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011100 viral filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明提供一种复合纳滤膜及其制备方法，该复合纳滤膜通过以下步骤制得：(一)使用离子液体修饰聚吡咯纳米管；(二)将离子液体修饰后的聚吡咯纳米管制成溶液，使用一定孔径的过滤膜过滤上述溶液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列，然后将一定量的聚醚砜加入上述滤液中制备铸膜液，然后通过相转化法制得复合纳滤膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合纳滤膜以及制备方法。
背景技术
纳滤膜是介于反渗透膜和超滤膜之间的一种新型分离膜,通常是指透过物尺寸小于10nm的滤膜。其技术特点是通过空间位阻和静电作用实现对溶解组分的选择性透过，且操作系统压力远远低于反渗透过程(操作压力通常为0.4-1MPa)，纳滤膜对二价离子和分子量大于200的溶质的截留率大于90％，而对一价离子和低分子量溶质的截留率一般低于50％，因而可实现对物质的选择性分离。
近年来，纳滤膜技术被广泛地应用在苦咸水和废水处理、饮用水生产、气体分离、药物分离、食品加工、病毒过滤、海水淡化和工业分离等方面。同时随着纳滤膜应用范围越来越广，对纳滤膜的需求也越来越高。因此，研发具有更好传输性能以及更高分离性能的纳滤膜的需求，已成为膜分离技术领域备受关注的研究重点之一。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种复合纳滤膜及其制备方法，该纳滤膜制造简单、对设备要求不高，膜的亲水性较强，膜的水通量及离子交换容量较高，抗污染能力增强，适于低压分离过程操作。
为达到以上目的，本发明提供一种复合纳滤膜，其通过以下步骤制得：
(一)使用离子液体修饰聚吡咯纳米管；
(二)将离子液体修饰后的聚吡咯纳米管制成溶液，使用一定孔径的过滤膜过滤上述溶液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列，然后将一定量的聚醚砜加入上述滤液中制备铸膜液，然后通过相转化法制得复合纳滤膜。
优选地，步骤(一)中，所述修饰聚吡咯纳米管的离子液体为吡啶类离子液体或咪唑类离子液体。
优选地，所述离子液体修饰聚吡咯纳米管的方法为：将一定量的聚吡咯纳米管分散于一定量的二甲基甲酰胺中，然后加入一定量的1,2－二溴代苯、丁基醇钾、CuFe2O4以及吡啶及其衍生物或咪唑及其衍生物，在氮气气氛中加热到100～130℃，回流反应24～36小时，然后抽滤、洗涤、干燥后得到离子液体修饰后聚吡咯纳米管。
优选地，所述吡啶及其衍生物选自下列一种或几种：吡啶、3-甲基吡啶、3-苯基吡啶；所述咪唑及其衍生物选自下列一种或几种：咪唑、N-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑。
优选地，所述二甲基甲酰胺的质量是所述聚吡咯纳米管质量的5-10倍，所述1,2－二溴代苯的质量是所述聚吡咯纳米管质量的5-10倍，所述丁基醇钾的物质的量是所述1,2－二溴代苯的物质的量的4-5倍，所述CuFe2O4的物质的量是所述1,2－二溴代苯的物质的量的5-10倍，所述吡啶及其衍生物或咪唑及其衍生物的物质的量与所述1,2－二溴代苯的物质的量相等。
优选地，步骤(二)具体地为：将离子液体修饰的聚吡咯纳米管均匀分散于四氢呋喃中制成溶液；使用孔径为0.2μm的聚四氟乙烯滤膜过滤上述溶液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列；将一定量的聚醚砜加入上述滤液中，当聚醚砜完全溶解后过滤并真空脱泡，得到铸膜液；将铸膜液刮于表面光洁的基材，从而形成薄层液膜；待薄层液膜中的溶剂挥发一定时间后，将其浸入20～25℃的水凝胶浴中相转化成膜。
优选地，所述四氢呋喃的质量为所述离子液体修饰的聚吡咯纳米管的5-10倍，所述聚醚砜的质量为所述离子液体修饰的聚吡咯纳米管的15-25倍。
优选地，在步骤(一)之前，还包括聚吡咯纳米管的合成，合成方法为：将一定量的FeCl3·6H2O分散于一定量的甲基橙溶液中，其中甲基橙的物质的量为FeCl3·6H2O的1/8-1/10，等有絮状物质生成时，加入一定量的吡咯单体，其中吡咯单体的质量为FeCl3·6H2O质量的4％-8％，室温搅拌20～36小时，得到黑色的悬浮液，过滤烘干后得到聚吡咯纳米管。
本发明还提供一种复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
(一)使用离子液体修饰聚吡咯纳米管；
(二)将离子液体修饰后的聚吡咯纳米管制成溶液，使用一定孔径的过滤膜过滤上述溶液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列，然后将一定量的聚醚砜加入上述滤液中制备铸膜液，然后通过相转化法制得复合纳滤膜。
本发明的上述优选实施例具有以下有益效果：
1.离子液体修饰的聚吡咯纳米管复合纳滤膜具有极快的传输性能以及较高的化学选择性，这是因为聚吡咯纳米管原子级光滑的内表面可以大大减小流体通过时的吸附力和摩擦力，另外聚吡咯纳米管的孔径可以在纳米尺度连续调节，有利于实现纳滤膜孔径的精确控制，因此以聚吡咯纳米管内孔为运输通道的纳滤膜，可同时获得高渗透速率和高选择性；
2.使用离子液体对聚吡咯纳米管进行修饰增加了聚吡咯纳米管在聚合物膜中的分散性；
3.使用离子液体对聚吡咯纳米管进行修饰使聚吡咯纳米管表面荷正电，从而在复合纳滤膜中引入荷电基团，从而有利于增强膜的亲水性、膜的水通量以及抗污染能力，此外由于复合纳滤膜具有荷电基团，其与溶液之间存在静电作用，从而使溶液的渗透压降低，使得分离过程适于低压操作，另外利于复合纳滤膜的荷电性还可以分离相对分子质量相近而荷电性能不同的组分；
4.使用离子液体对聚吡咯纳米管进行修饰时，离子液体通过1,2-二溴代苯与聚吡咯纳米管连接，使得连接后的结构稳定性好；
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明的一种复合纳滤膜通过以下步骤制备：
(一)、使用离子液体修饰聚吡咯纳米管；
(二)、将离子液体修饰后的聚吡咯纳米管制成溶液，使用一定孔径的过滤膜过滤上述溶液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列，然后将一定量的聚醚砜加入上述滤液中制得铸膜液，然后通过相转化法制得复合纳滤膜。
步骤(一)中的聚吡咯纳米管可以是预先合成的，也可以通过直接购买获得。
本发明提供一种合成聚吡咯纳米管的方法：将一定量的FeCl3·6H2O分散于一定量的甲基橙溶液中，其中甲基橙的物质的量为FeCl3·6H2O的1/8-1/10，等有絮状物质生成时，加入一定量的吡咯单体，其中吡咯单体的质量为FeCl3·6H2O质量的4％-8％，室温搅拌20～36小时，得到黑色的悬浮液，过滤烘干后得到黑色的固体物质，即聚吡咯纳米管。
在步骤(一)中，修饰所述聚吡咯纳米管的离子液体为吡啶类离子液体或咪唑类离子液体，用离子液体修饰所述聚吡咯纳米管的方法为：将一定量的聚吡咯纳米管分散于一定量的二甲基甲酰胺(DMF)中，然后加入一定量的1,2－二溴代苯、丁基醇钾、CuFe2O4以及吡啶及其衍生物或咪唑及其衍生物，在氮气气氛中加热到100～130℃，回流反应24～36小时，然后抽滤、洗涤、干燥后得到离子液体修饰后的聚吡咯纳米管。
优选地，在抽滤完成后，洗涤时，分别用乙酸乙酯、水、乙醚多次清洗。在洗涤完成后，在室温下真空干燥得到的产物。
优选地，使用的DMF的质量是聚吡咯纳米管质量的5-10倍，添加的1,2－二溴代苯的质量是聚吡咯纳米管质量的5-10倍，添加的丁基醇钾的物质的量是1,2－二溴代苯的物质的量的4-5倍，添加的CuFe2O4的物质的量是1,2－二溴代苯的物质的量的5-10倍，添加的吡啶及其衍生物或咪唑及其衍生物的物质的量与1,2－二溴代苯的物质的量相等。
在上述反应过程中，聚吡咯纳米管与离子液体之间通过1,2－二溴代苯连接，由于芳基的稳定性，可以保证该结构具有较好的稳定性。
值得一提的是，吡啶及其衍生物是指吡啶或吡啶衍生物或者是前述两者同时含有，咪唑及其衍生物的含义同理。优选地，吡啶及其衍生物可选自下列一种或几种：吡啶、3-甲基吡啶、3-苯基吡啶。咪唑及其衍生物可选自下列一种或几种：咪唑、N-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑。
优选地，在步骤(二)中，将离子液体修饰的聚吡咯纳米管均匀分散于四氢呋喃中；使用孔径为0.2μm的聚四氟乙烯滤膜过滤上述分散液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列；将一定量的聚醚砜加入上述滤液中，当聚醚砜完全溶解后过滤并真空脱泡，得到铸膜液；将铸膜液刮于表面光洁的基材，从而形成薄层液膜；待薄层液膜中的溶剂挥发一定时间后，将其浸入20～25℃的水凝胶浴中相转化成膜，即可得到复合纳滤膜。
优选地，四氢呋喃的质量为离子液体修饰的聚吡咯纳米管的5-10倍，聚醚砜的质量为离子液体修饰的聚吡咯纳米管的15-25倍。
实施例1：
聚吡咯纳米管的合成：将24g FeCl3·6H2O分散于1000mL甲基橙溶液中，其中甲基橙的物质的量为FeCl3·6H2O的物质的量的1/10，当有絮状物质生成时，加入0.96g的吡咯单体，室温搅拌24小时，得到黑色的悬浮液，过滤烘干后得到黑色的固体物质，即聚吡咯纳米管。
离子液体修饰聚吡咯纳米管：将30g聚吡咯纳米管超声分散于300g DMF中；随后滴加300g 1,2－二溴代苯、5.1mol丁基醇钾、12.77mol CuFe2O4和1.27mol 3-甲基吡啶，在氮气氛围中加热到110℃，回流反应24～36小时，抽滤分离得到黑色固体，用乙酸乙酯、水、乙醚分别洗5次，然后在室温下真空干燥24小时，得到离子液体修饰的聚吡咯纳米管。
复合纳滤膜的制备：取20g离子液体修饰的聚吡咯纳米管加入100g四氢呋喃中,超声分散2h得到均匀的分散液，然后使用孔径0.2μm的聚四氟乙烯滤膜过滤该溶液，从而得到具有一定排列程度的聚吡咯纳米管，再取等300g的聚醚砜加入前述滤液中,机械搅拌20h使聚醚砜完全溶解,用滤布过滤混合液,去除不溶解的杂质并真空脱泡,得到铸膜液，最后用自制的刮刀在平整的玻璃板上刮出一薄层液膜,在空气中蒸发一定时间后将其迅速浸入20℃的水凝胶浴中相转化成膜，即得到复合纳滤膜。
经测试，本实施例的复合纳滤膜的纯水通量为93.2L/(m2·h)。
实施例2
聚吡咯纳米管的合成：将24g FeCl3·6H2O分散于1000mL甲基橙溶液中，其中甲基橙的物质的量为FeCl3·6H2O的物质的量的1/10，当有絮状物质生成时，加入0.96g的吡咯单体，室温搅拌24小时，得到黑色的悬浮液，过滤烘干后得到黑色的固体物质，即聚吡咯纳米管。
离子液体修饰聚吡咯纳米管：将30g聚吡咯纳米管超声分散于300g DMF中；随后滴加300g 1,2－二溴代苯、5.1mol丁基醇钾、12.77mol CuFe2O4和1.27mol 2-甲基咪唑，在氮气氛围中加热到110℃，回流反应24～36小时，抽滤分离得到黑色固体，用乙酸乙酯、水、乙醚分别洗5次，然后在室温下真空干燥24小时，得到离子液体修饰的聚吡咯纳米管。
复合纳滤膜的制备：取20g离子液体修饰的聚吡咯纳米管加入100g四氢呋喃中,超声分散2h得到均匀的分散液，然后使用孔径0.2μm的聚四氟乙烯滤膜过滤该溶液，从而得到具有一定排列程度的聚吡咯纳米管，再取等300g的聚醚砜加入前述滤液中,机械搅拌20h使聚醚砜完全溶解,用滤布过滤混合液,去除不溶解的杂质并真空脱泡,得到铸膜液，最后用自制的刮刀在平整的玻璃板上刮出一薄层液膜,在空气中蒸发一定时间后将其迅速浸入20℃的水凝胶浴中相转化成膜，即得到复合纳滤膜。
经测试，本实施例的复合纳滤膜的纯水通量为92.0L/(m2·h)。
实施例1、2中，复合纳滤膜的纯水通量采用膜性能评价仪测定(国家海洋局杭州水处理中心MPY-Ⅱ型膜性能评价仪)，测试条件0.2Mpa，膜的有效过滤面积为22.22cm2，膜通量[J/(m·s-1)]可采用J＝V/(A·t)计算，其中，V为透过液的体积(m3)，A为膜的有效面积(m2)，t为透过时间(s)。
另外，本发明的实施例中所使用的原料来自于上海泉昕进出口贸易有限公司。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种复合纳滤膜，其特征在于，所述复合纳滤膜通过以下步骤制得：
(一)使用离子液体修饰聚吡咯纳米管；
(二)将离子液体修饰后的聚吡咯纳米管制成溶液，使用一定孔径的过滤膜过滤上述溶液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列，然后将一定量的聚醚砜加入上述滤液中制备铸膜液，然后通过相转化法制得复合纳滤膜。
2.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于，步骤(一)中，所述修饰聚吡咯纳米管的离子液体为吡啶类离子液体或咪唑类离子液体。
3.根据权利要求2所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述离子液体修饰聚吡咯纳米管的方法为：将一定量的聚吡咯纳米管分散于一定量的二甲基甲酰胺中，然后加入一定量的1,2－二溴代苯、丁基醇钾、CuFe2O4以及吡啶及其衍生物或咪唑及其衍生物，在氮气气氛中加热到100～130℃，回流反应24～36小时，然后抽滤、洗涤、干燥后得到离子液体修饰的聚吡咯纳米管。
4.根据权利要求3所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述吡啶及其衍生物选自下列一种或几种：吡啶、3-甲基吡啶、3-苯基吡啶；所述咪唑及其衍生物选自下列一种或几种：咪唑、N-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑。
5.根据权利要求3所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述二甲基甲酰胺的质量是所述聚吡咯纳米管质量的5-10倍，所述1,2－二溴代苯的质量是所述聚吡咯纳米管质量的5-10倍，所述丁基醇钾的物质的量是所述1,2－二溴代苯的物质的量的4-5倍，所述CuFe2O4的物质的量是所述1,2－二溴代苯的物质的量的5-10倍，所述吡啶及其衍生物或咪唑及其衍生物的物质的量与所述1,2－二溴代苯的物质的量相等。
6.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于，步骤(二)具体地为：将离子液体修饰的聚吡咯纳米管均匀分散于四氢呋喃中制成溶液；使用孔径为0.2μm的聚四氟乙烯滤膜过滤上述溶液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列；将一定量的聚醚砜加入上述滤液中，当聚醚砜完全溶解后过滤并真空脱泡，得到铸膜液；将铸膜液刮于表面光洁的基材，从而形成薄层液膜；待薄层液膜中的溶剂挥发一定时间后，将其浸入20～25℃的水凝胶浴中相转化成膜。
7.根据权利要求6所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述四氢呋喃的质量为所述离子液体修饰的聚吡咯纳米管的5-10倍，所述聚醚砜的质量为所述离子液体修饰的聚吡咯纳米管的15-25倍。
8.根据权利要求1-7任一所述的复合纳滤膜，其特征在于，在步骤(一)之前，还包括聚吡咯纳米管的合成，合成方法为：将一定量的FeCl3·6H2O分散于一定量的甲基橙溶液中，其中甲基橙的物质的量为FeCl3·6H2O的物质的量的1/8-1/10，等有絮状物质生成时，加入一定量的吡咯单体，其中吡咯单体的质量为FeCl3·6H2O质量的4％-8％，室温搅拌20～36小时，得到黑色的悬浮液，过滤烘干后得到聚吡咯纳米管。
9.一种复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)使用离子液体修饰聚吡咯纳米管；
(二)将离子液体修饰后的聚吡咯纳米管制成溶液，使用一定孔径的过滤膜过滤上述溶液，使得滤液中的聚吡咯纳米管按一定的方向排列，然后将一定量的聚醚砜加入上述滤液中制备铸膜液，然后通过相转化法制得复合纳滤膜。
10.根据权利要求9所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(一)中，所述离子液体修饰聚吡咯纳米管的方法为：将一定量的聚吡咯纳米管分散于一定量的二甲基甲酰胺中，然后加入一定量的1,2－二溴代苯、丁基醇钾、CuFe2O4以及吡啶及其衍生物或咪唑及其衍生物，在氮气气氛中加热到100～130℃，回流反应24～36小时，然后抽滤、洗涤、干燥后得到离子液体修饰后聚吡咯纳米管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510801560.1A CN105327626B (zh) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | 一种复合纳滤膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510801560.1A CN105327626B (zh) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | 一种复合纳滤膜及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105327626A CN105327626A (zh) | 2016-02-17 |
| CN105327626B true CN105327626B (zh) | 2017-12-01 |
Family
ID=55278508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510801560.1A Active CN105327626B (zh) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | 一种复合纳滤膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105327626B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107186637B (zh) * | 2017-07-30 | 2021-05-04 | 任仲喜 | 一种医用抗菌易换头镊子 |
| CN108484849B (zh) * | 2018-03-19 | 2021-11-16 | 中红普林医疗用品股份有限公司 | 一种离子聚合物抗静电剂及其制备方法 |
| CN108905641B (zh) * | 2018-08-01 | 2020-04-28 | 湖南七纬科技有限公司 | 一种纳滤膜及其制备方法 |
| CN109839465A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-06-04 | 唐玉乐 | 一种奶糖中抗生素的固相萃取检测方法 |
| CN110694477A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-17 | 宁波泰意德过滤技术有限公司 | 一种抗菌纳滤膜及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102258950A (zh) * | 2011-06-20 | 2011-11-30 | 上海理工大学 | 一种聚砜-聚吡咯纳米颗粒复合非对称超滤膜及其制备方法 |
| JP5317994B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2013-10-16 | 本田技研工業株式会社 | 水分離膜 |
| CN104624068A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-05-20 | 天津大学 | 聚吡咯纳米材料改性聚合物超滤膜的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01293101A (ja) * | 1988-05-21 | 1989-11-27 | Mitsubishi Kasei Corp | 複合分離膜 |
-
2015
- 2015-11-19 CN CN201510801560.1A patent/CN105327626B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5317994B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2013-10-16 | 本田技研工業株式会社 | 水分離膜 |
| CN102258950A (zh) * | 2011-06-20 | 2011-11-30 | 上海理工大学 | 一种聚砜-聚吡咯纳米颗粒复合非对称超滤膜及其制备方法 |
| CN104624068A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-05-20 | 天津大学 | 聚吡咯纳米材料改性聚合物超滤膜的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Polypyrrole nanotube-supported gold nanoparticles: An efficient electrocatalyst for oxygen reduction and catalytic reduction of 4-nitrophenol;Lihua Qiu等;《Applied Catalysis A：General》;20120131;第431卷;第230-237页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105327626A (zh) | 2016-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105327626B (zh) | 一种复合纳滤膜及其制备方法 | |
| Padaki et al. | Polysulfone/N-phthaloylchitosan novel composite membranes for salt rejection application | |
| Wang et al. | Polyelectrolyte complex/PVA membranes for diffusion dialysis | |
| Kumar et al. | Performance improvement of polysulfone ultrafiltration membrane using N-succinyl chitosan as additive | |
| Kumar et al. | Synthesis and characterization of novel water soluble derivative of chitosan as an additive for polysulfone ultrafiltration membrane | |
| Cai et al. | The establishment of high-performance anti-fouling nanofiltration membranes via cooperation of annular supramolecular Cucurbit [6] uril and dendritic polyamidoamine | |
| Gao et al. | Antifouling polysulfone ultrafiltration membranes with sulfobetaine polyimides as novel additive for the enhancement of both water flux and protein rejection | |
| Shen et al. | Improved protein fouling resistance of PVDF membrane grafted with the polyampholyte layers | |
| CN105013336A (zh) | 一种纳米银/聚多巴胺复合膜的制备方法 | |
| JP5967498B2 (ja) | 自己組織化ブロックコポリマーを含む膜、及びスプレーコーティングによるその製造方法（Ｉｃ） | |
| JP6044006B2 (ja) | 自己組織化構造、並びにブロックコポリマーを含む膜及びスピンコーティングによりそれを製造する方法（ＩＶａ） | |
| Rong et al. | Preparation and characterization of novel zwitterionic poly (arylene ether sulfone) ultrafiltration membrane with good thermostability and excellent antifouling properties | |
| Bai et al. | Upper surface imprinted membrane prepared by magnetic guidance phase inversion method for highly efficient and selective separation of Artemisinin | |
| CN102258950A (zh) | 一种聚砜-聚吡咯纳米颗粒复合非对称超滤膜及其制备方法 | |
| CN109701398B (zh) | 一种COFs复合纳滤膜及其制备方法 | |
| Shen et al. | Surface PEGylation of polyacrylonitrile membrane via thiol-ene click chemistry for efficient separation of oil-in-water emulsions | |
| CN102580562A (zh) | 一种聚偏氟乙烯复合醋酸纤维素正渗透膜的制备方法 | |
| Tao et al. | Grafting zwitterionic polymer onto cryogel surface enhances protein retention in steric exclusion chromatography on cryogel monolith | |
| Wang et al. | Preparation and characterization of pH-sensitive polyethersulfone hollow fiber membranes modified by poly (methyl methylacrylate-co-4-vinyl pyridine) copolymer | |
| Tang et al. | A polymeric ionic liquid functionalized temperature-responsive composite membrane with tunable responsive behavior | |
| CN103203187B (zh) | 一种浸涂新型手性识别剂固膜的制备方法 | |
| Zhang et al. | Facile fabrication of covalent organic framework composite membranes via interfacial polymerization for enhanced separation and anti-fouling performance | |
| JP6464866B2 (ja) | 表面修飾基材、ポリマー被覆基材、およびそれらの製造方法 | |
| CN104524991A (zh) | 制备复合导电膜的方法 | |
| Yue et al. | Preparation and Characterization of pH-Sensitive Polyethersulfone Membranes Blended with Poly (methyl methacrylate-co-maleic anhydride) Copolymer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Qian Fanglin Inventor before: Weng Yi Inventor before: Qiu Shiyan |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170620 Address after: 510665 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District Software Park Building No. 59 Middle East block, Grand Building Room 501 Applicant after: Qian Fanglin Address before: 350015, Fujian, Fuzhou Mawei Town, Mawei East Road, No. 136 sunshine city Century Square office building C, floor 25, office 16 Applicant before: FUZHOU SHUNSHENG TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20171019 Address after: 400056, Chongqing District, Banan City, South Village Red Star Village 12 clubs Applicant after: Chongqing master Technology Co., Ltd. Address before: 510665 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District Software Park Building No. 59 Middle East block, Grand Building Room 501 Applicant before: Qian Fanglin |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180112 Address after: Chongqing District of Banan city bridge 401344 Solitaire Town Street No. 11 6-8 Patentee after: Liu Mengxiang Address before: 400056, Chongqing District, Banan City, South Village Red Star Village 12 clubs Patentee before: Chongqing master Technology Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190115 Address after: 523000 Factory Building No. 15-17, Fuji Industrial City, Binhe West Road, Qingxi Town, Dongguan City, Guangdong Province Patentee after: Guangdong Hai Qing new environmental protection technology Co., Ltd. Address before: 401344 Jinqiao street, Jinqiao street, long town, Banan District, Chongqing City, 6-8, 6-8 Patentee before: Liu Mengxiang |
|
| TR01 | Transfer of patent right |