CN105688682B - 一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法 - Google Patents

一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法 Download PDF

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Abstract

一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，属于膜分离技术领域。所述方法包括：选取液态低聚物作为膜液A，将定量的疏水性无机纳米颗粒均匀地分散于固化剂溶液中形成悬浮液B；将预处理后的多孔基膜固定于载膜台上并匀速旋转；分别将膜液A和悬浮液B以雾化方式喷涂在多孔基膜表面；一定温度下使液态低聚物在多孔基膜表面快速发生交联反应，得到纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜。本发明可有效避免无机纳米颗粒在低聚物反应成膜过程中发生的团聚现象，使纳米颗粒在分离层内以纳米尺度分散，并在极短时间内即可制得高分散和高性能有机/无机杂化膜；且整个制膜工艺绿色、环保、操作简单，易于规模化制备。

Description

一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法
技术领域
本发明属于膜分离技术领域，特别涉及一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法。
背景技术
随着环境污染的日益严峻及化石能源的日趋匮乏，生物醇(生物乙醇、生物丁醇)作为一种清洁、可再生的新型能源，已受到世界各国的高度重视。但由于产物抑制作用，传统发酵工艺仅得到浓度极低的乙醇及丁醇稀溶液，需要进一步的分离浓缩。渗透汽化优先透醇膜技术具有高效、节能、环保等优点，且对微生物无毒害作用，因此，将其与发酵工艺进行耦合可使发酵液中乙醇及丁醇原位实时移出，从而提高生物发酵效率和生物醇产率。
其中，渗透汽化技术发展的关键和核心是开发和制备高性能优先透醇膜材料。一般地，优先透醇膜材料分为传统有机透醇膜、无机透醇膜和有机/无机杂化透醇膜。但有机透醇膜分离性能差，并且其发展受制于trade-off(通量和选择性成反比)现象，应用范围受到很大限制；而无机透醇膜的开发一直受限于缺少低成本、简单且成熟的制备技术。有机/无机杂化透醇膜是将疏水性的无机纳米粒子填充到有机聚合物基质中，并将其复合到基膜表面而制备的一类渗透汽化膜。将有机和无机材料杂化和复合，可实现有机和无机材料的优势互补，是目前渗透汽化优先透醇膜材料发展的优选方向。
但是，有机/无机杂化优先透醇膜的发展存在以下几个重要的技术难点：(1)绝大多数的有机/无机杂化优先透醇膜材料都是由传统的刮膜法、浸渍法制备，在成膜过程中，由于存在挤压作用，导致无机纳米粒子发生二次团聚现象，使其在所制备的杂化膜分离层中分散性差，团聚严重，影响膜的透醇性能；(2)在膜液的刮涂过程中存在人为因素，由此导致基膜表面形成的杂化分离层厚度不均，易产生缺陷，所制备的膜结构和性能不稳定，重复性差；(3)在传统方法制膜过程中，需要先配制高分子聚合物/无机混合膜液，经超声、搅拌后，再将其刮涂在多孔基膜上，还需要溶剂的挥发、后处理等多步操作才能完成，过程极其复杂；且整个过程需要持续几小时到十几个小时，甚至几天才能制得有机/无机杂化透醇膜，耗时多，成膜效率极低；(4)传统方法一般采用固态或高黏度的高聚物作为杂化分离层的交联主体，在刮涂之前，高聚物需要溶解在有机溶剂(如正庚烷、、环己烷、甲苯、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、吡咯烷酮等)中，这些有毒有害溶剂的大量使用和挥发会对环境造成严重的二次污染。
雾化是通过喷嘴或用高速气流使液体分散成微小液滴，并成雾状喷射出去的操作。该方法可使低黏度的液态低聚物直接沉积于支撑体表面，不需要有机溶剂进行溶解、搅拌和超声处理，且雾化作用可使无机纳米颗粒二次分散，有利于高分散有机/无机杂化分离层的形成。张国俊等(CN102698613A，CN102512980A，CN102698612A，CN103182251B)借助喷涂雾化技术发明了多种分离膜自动喷涂装置和方法，并成功制备出系列具有不同选择性层的分离膜。但发明人发现，这些发明装置都采用普通用的压力桶来循环料液，该压力桶只能适用于极稀溶液的输送，而在这些公开的专利中，分离膜的制备都采用高黏度或固态的聚合物，都需要大量溶剂的溶解，形成极稀的膜液后才能进行喷涂雾化制备分离膜，且需要溶剂的挥发及交联等后处理，因此，要形成分离膜需较长时间(几个小时)，成膜效率低；随后，张国俊等(CN201310654128)又公开了一种环境友好优先透醇复合膜的制备装置及方法，在该方法中，虽然使用液态低聚物成膜可减少有机溶剂的环境污染，但该制备装置及方法只能将聚合物的成膜过程与后交联过程分开，而后交联时间需6～20h才能完全成膜，因此，制膜效率仍是一个难以解决的问题；张国俊等(CN105169959A)又公开了一种快速环保制备致密分离膜的方法，可在短时间内将液态低聚物直接用于致密分离膜的制备，极大地缩短了成膜过程且减少了环境污染，但所公开的成膜方法主要目的仅在于提高分离膜的成膜效率以及成膜过程的环保性，而所制备的分离膜的性能差，膜的实际应用受到很大限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，进一步提高分离膜的性能。
为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案，包括如下步骤：
步骤a、选取液态低聚物作为膜液A；将疏水性无机纳米颗粒均匀地分散于包含固化剂的溶液中形成悬浮液B；
步骤b、将预处理后的多孔基膜固定于载膜台上并匀速旋转；
步骤c、分别将膜液A和悬浮液B以雾化方式交替喷涂在所述多孔基膜表面，在60-200℃的反应温度下，使液态低聚物在所述多孔基膜表面快速发生交联反应，得到纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜。
所述固化剂为用于使所述液态低聚物发生所述交联反应交联剂、催化剂或引发剂中的一种或几种。
具体地，所述固化剂为用于使所述液态低聚物发生交联反应的交联剂、交联剂与催化剂的混合物或用于引发所述液态低聚物进行交联反应的引发剂。
所述多孔基膜选自有机聚合物膜、无机膜或有机/无机杂化膜，且平均孔径为0.001-100μm；
所述的预处理是指，对所述多孔基膜进行堵孔预处理，使所述多孔基膜的内部孔道充满去离子水，且表面保持干燥状态；
所述载膜台的旋转速度大于等于60rpm。
所述液态低聚物选自硅油、环氧树脂、不饱和聚酯、低分子量聚醚、聚脲、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯多元醇、苯乙烯中的至少一种；
具体地，所述液态低聚物室温(如20-30℃等)喷涂的黏度低于500mPa·s。
所述交联剂选自正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、硅酸丁酯、二乙氧基硅烷、含氢聚硅氧烷(PMHS)、二甲基硅烷、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种；
所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、三丙基氧化锡、二丙基氧化锡、氯铂酸中的至少一种；
所述引发剂选自过氧化苯酰和/或过氧化甲乙酮。
所述包含固化剂的溶液采用环境友好型溶剂，所述环境友好型溶剂选自去离子水和/或乙醇；
具体地，作为优选，所述包含固化剂的溶液中，所述交联剂和所述催化剂质量浓度分别为1％-30％和0.1％-5％。
所述的疏水性无机纳米颗粒选自多孔有机骨架材料(MOFs)、沸石分子筛、碳分子筛、二氧化硅(SiO2)中的至少一种；
具体地，所述MOFs包括ZIFs材料(Zeolitic Imidazolate Framework，包括ZIF-1、ZIF-2、ZIF-3、ZIF-4、ZIF-5、ZIF-6、ZIF-7、ZIF-8、ZIF-9、ZIF-10、ZIF-11、ZIF-12、ZIF-69、ZIF-71)、[Cu3(BTC)2(H2O)3]n材料(HKUST-1)、MILs材料(Materials of the InstitutLavoisier，包括MIL-100、MIL-101)、DUT-4(Al(OH)(NDC))；
具体地，所述沸石分子筛包括ZSM-5、MCM-41、Silicalite-1。
具体地，作为优选，所述疏水性无机纳米颗粒在包含固化剂的溶液中的含量为交联剂的1％-30％(质量分数)；
具体地，所述无机纳米颗粒的粒径范围是0.01-1μm。
具体地，作为优选，所述步骤c中，在相对湿度低于60％的环境中，通过采用压力喷枪分别将所述液态低聚物和所述包含固化剂的溶液以雾化方式交替喷涂在所述多孔基膜表面；
具体地，作为优选，所述压力喷枪的喷嘴与所述多孔基膜的中心对应设置；控制所述喷嘴与所述多孔基膜中心之间的距离为20-80cm；
具体地，作为优选，所述液态低聚物和所述固化剂溶液的喷涂次数均为1-10次；每次的喷涂时间均为1-10s；每循环一次喷涂过程的时间间隔为0-120s；
具体地，作为优选，所述喷涂速度为2-3ml/s，喷涂压力为0.2-0.4MPa。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明提供的纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，通过将液态低聚物和填充疏水性无机纳米粒子的固化剂溶液以雾化方式喷涂在多孔基膜表面，在60-200℃的反应温度下，低聚物与固化剂快速发生交联反应，在多孔基膜表面形成一层与其紧密结合且均匀的有机/无机杂化分离层，从而得到本发明期望的纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜。一方面，本发明通过喷涂雾化方式将固化剂溶液中的无机纳米粒子进行二次分散，可有效避免纳米粒子在成膜过程中的团聚现象，形成纳米尺度分散的有机/无机杂化分离层；另一方面，本发明在喷涂雾化过程中，低聚物在60-200℃的温度下在基膜表面超快进行交联反应，有效缩短了杂化分离膜的制备时间，使其缩短至8-350s，极大地提高了杂化膜的制备效率；此外，本发明实施例直接采用液态低聚物制备杂化优选透醇复合膜，避免了使用有毒有害溶剂，减少了环境污染，更加安全环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明实施例1所制备的PDMS-PMHS/ZIF-8(ZIF-8含量为10wt.％)杂化优先透醇复合膜表面扫描电镜图(图1-1)及断面扫描电镜图(图1-2)；
图2：本发明实施例2所制备的PDMS-PMHS/ZIF-8(ZIF-8含量为2.5wt.％)膜表面扫描电镜图；
图3：本发明实施例3所制备的PDMS-PMHS/ZIF-8(ZIF-8含量为15wt.％)膜表面扫描电镜图；
图4：本发明实施例8所制备的PDMS-PMHS/MCM-41(MCM-41含量为8wt.％)膜4-1)表面扫描电镜图及4-2)断面扫描电镜图；
图5：本发明实施例9所制备的PDMS-PMHS/SiO2(SiO2含量为11wt.％)膜5-1)表面扫描电镜图及5-2)断面扫描电镜图。
扫描电镜图采用Hitachi S-4300型扫描电子显微镜(SEM)观察和测定。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种快速环保制备高分散有机/无机杂化优先透醇复合膜的方法，包括以下步骤：
步骤101、选取液态低聚物作为膜液A，将定量的疏水性无机纳米颗粒均匀地分散于固化剂溶液中形成悬浮液B；
步骤102、将预处理后的多孔基膜固定于载膜台上并匀速旋转；
步骤103、分别将膜液A和悬浮液B以雾化方式喷涂在所述多孔基膜表面，在60-200℃的反应温度下，使液态低聚物在所述多孔基膜表面快速发生交联反应，得到高分散有机/无机杂化优先透醇分离膜。所述固化剂溶液用于使所述液态低聚物发生所述交联反应。
本发明实施例提供的纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，通过将液态低聚物和填充疏水性无机纳米粒子的固化剂溶液以雾化方式喷涂在多孔基膜表面，在60-200℃的反应温度下，低聚物与固化剂快速发生交联反应，在多孔基膜表面形成一层与其紧密结合且均匀的有机/无机杂化分离层，从而得到本发明期望的纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜。一方面，本发明实施例通过喷涂雾化方式将固化剂溶液中的无机纳米粒子进行二次分散，可有效避免纳米粒子在成膜过程中的团聚现象，形成纳米尺度分散的有机/无机杂化分离层；另一方面，本发明在喷涂雾化过程中，低聚物在60-200℃的温度下在基膜表面超快进行交联反应，有效缩短了杂化分离膜的制备时间，使其缩短至8-350s，极大地提高了杂化膜的制备效率；此外，本发明实施例直接采用液态低聚物制备杂化优选透醇复合膜，避免了使用有毒有害溶剂，减少了环境污染，更加安全环保。
本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例所用固化剂溶液具有能够使液态低聚物进行交联反应的功能。根据所使用的液态低聚物的不同，所使用的固化剂溶液也相应不同。举例来说，该固化剂溶液可以为用于使液态低聚物发生交联反应的交联剂，或者进一步可以为该交联剂与能够催化交联反应的催化剂的混合物，或者还可以为用于引发液态低聚物进行交联反应的引发剂。
作为优选，该固化剂溶液中还可以包括环境友好型溶剂，以提高固化剂溶液的分散度。具体地，该环境友好型溶剂选自去离子水和/或乙醇。进一步地，当固化剂溶液中含有环境友好型溶剂时，其中所含交联剂和催化剂质量浓度分别优选为1％-30％和0.1％-5％，如此设置，可使液态低聚物和交联剂交联反应更加完全，所制备的分离膜无缺陷。
具体地，上述交联剂可以选自正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、硅酸丁酯、二乙氧基硅烷、含氢聚硅氧烷(PMHS)、二甲基硅烷、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种；上述催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、三丙基氧化锡、二丙基氧化锡、氯铂酸中的至少一种；上述引发剂可以选自过氧化苯酰、过氧化甲乙酮中的至少一种。
所述的固化剂溶液中所添加的疏水性无机纳米颗粒选自多孔有机骨架材料(MOFs)、沸石分子筛、碳分子筛、二氧化硅(SiO2)中的至少一种。
具体地，所述MOFs包括ZIFs材料(Zeolitic Imidazolate Framework，包括ZIF-1、ZIF-2、ZIF-3、ZIF-4、ZIF-5、ZIF-6、ZIF-7、ZIF-8、ZIF-9、ZIF-10、ZIF-11、ZIF-12、ZIF-69、ZIF-71)、[Cu3(BTC)2(H2O)3]n材料(HKUST-1)、MILs材料(Materials of the InstitutLavoisier，包括MIL-100、MIL-101)、DUT-4(Al(OH)(NDC))。具体地，所述沸石分子筛包括ZSM-5、MCM-41、Silicalite-1。具体地，所述无机纳米颗粒的粒径范围是0.01-1μm。具体地，作为优选，所述无机纳米在所述固化剂溶液中的含量为所述交联剂的1％-30％(质量分数)，可以为1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％，在该含量范围内可使杂化膜的透醇性能达到最佳。
此外，本发明实施例所用的液态低聚物为本领域常见的，在常温常压下为液体状态的有机聚合物。作为优选，本发明实施例中，液态低聚物可以为选自硅油、环氧树脂、不饱和聚酯、低分子量聚醚、聚脲、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯多元醇、苯乙烯中的至少一种。上述液态低聚物的类型均为本领域常见的化工原料，可以通过市购得到。例如，硅油可以为端羟基硅油、端乙烯基硅油、甲基硅油、或者三者的任意组合。
根据前述，当固化剂溶液的类型随着液态低聚物的种类而变化。举例来说，当液态低聚物为聚酯多元醇时，可以使用交联剂六亚甲基二异氰酸酯作为固化剂溶液；当液态低聚物为端羟基硅油时，可以使用交联剂正硅酸乙酯以及催化剂二月桂酸二丁基锡的混合物作为固化剂溶液；当液态低聚物为不饱和聚酯时，可以使用引发剂过氧化甲乙酮作为固化剂溶液。
以下将对本发明实施例的具体操作步骤进行具体描述及优选：
进一步，本发明实施例提供的方法还包括：在进行步骤103之前，对多孔基膜进行堵孔预处理，使多孔基膜的内部孔道充满去离子水，且表面保持干燥状态。通过对多孔基膜进行堵孔预处理，不仅使该多孔基膜的膜孔内的有机污染物溶解出来，还可防止所喷涂的液态低聚物渗入膜孔，保证多孔基膜表面形成的杂化分离层具有较薄的厚度，提高所制备的杂化膜的渗透通量。
具体地，对该多孔基膜所进行的堵孔预处理具体操作步骤如下：首先将多孔基膜浸渍于乙醇溶剂中1-3小时，然后将其放入充满去离子水的抽滤瓶中，真空抽滤5-10小时后取出放置于空气中，使多孔基膜表面水挥发完全。
其中，本发明实施例中，所用多孔基膜选自平均孔径为0.001-100μm的有机聚合物膜、无机膜或有机/无机杂化膜。举例来说，该有机聚合物膜可以为聚砜膜、聚碳酸酯膜、聚乙烯膜、聚醚砜膜、聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、聚六氟丙烯膜、壳聚糖膜等；该无机膜可以为氧化锆膜、氧化锌膜、氧化铝膜等；该有机/无机杂化膜可以为聚砜/SiO2膜、聚砜/MOF(金属有机骨架)膜、聚砜/分子筛膜、聚偏氟乙烯/SiO2膜等。本领域技术人员可以理解的是，本领域常见的其他纳滤膜、超滤膜、微滤膜等也可作为本发明实施例期望的多孔基膜。
具体地，步骤101中，优选使用黏度低于500mPa·s的液态低聚物，如此设置，不仅可保证喷涂过程顺利实施，且喷涂的雾化效果好，利于形成致密无缺陷的分离层。举例来说，该液态低聚物的黏度可以为0-50mPa·s，50-100mPa·s，100-500mPa·s，或者150-300mPa·s，或者200-400mPa·s等。进一步举例来说，该黏度可以为50mPa·s，100mPa·s，150mPa·s，200mPa·s，250mPa·s，300mPa·s，350mPa·s，400mPa·s，450mPa·s或者500mPa·s。
此外，步骤102中，通过将多孔基膜放置在旋转的载膜台上，以便于所喷涂的液态低聚物和固化剂溶液能够在多孔基膜表面均匀分配，且使无机纳米粒子发生重排。首先，基于本领域常用的载膜台的形状，该多孔基膜优选为直径15-20cm的圆片状，以避免多孔基膜不必要的浪费。其次，为了使所喷涂的液态低聚物及无机纳米粒子在多孔基膜表面分布更加均匀，以形成致密无缺陷且高分散的杂化分离层，且避免过多的能耗产生，该载膜台的旋转速度优选大于等于60rpm。例如，其可以为60-100rpm、60-200rpm、60-300rpm、60-400rpm、60-500rpm、60-600rpm。进一步举例来说，该旋转速度可以为60rpm、100rpm、150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm等。
进一步地，液态低聚物的交联反应温度为60℃-200℃，举例来说，其可以为60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃等。通过对反应温度进行如上限定，可使所喷涂的液态低聚物与其固化剂溶液快速地发生交联反应，不仅可在多孔基膜表面形成致密的杂化分离层，还可缩短成膜时间，提高制膜效率。若多孔基膜表面温度低于60℃，交联反应进行缓慢，高于200℃则会破坏刚形成的致密的杂化分离层。
进一步地，上述多孔基膜的膜面温度可通过多种方式来实现，例如可以选用高温烤灯照射，该高温烤灯选自浴霸取暖灯、红外线烤灯或紫外线烤灯中的至少一种。
步骤103中，为了便于在多孔基膜上实施喷涂雾化过程，通过采用压力喷枪分别将液态低聚物和固化剂溶液以雾化方式喷涂在多孔基膜表面。可以理解的是，该压力喷枪包括用于喷涂液态低聚物的喷枪和用于喷涂添加无机纳米粒子的固化剂溶液的喷枪。相应地，上述喷涂的具体实施方式可以为同时喷涂液态低聚物和添加无机纳米粒子的固化剂溶液，或者交替喷涂液态低聚物和添加无机纳米粒子的固化剂溶液(即喷涂一次液态低聚物，随后再喷涂一次添加无机纳米粒子的固化剂溶液，然后再依次交替喷涂即可)。
为了形成致密且无大孔缺陷的杂化分离层，步骤103应在环境湿度小于等于60％的条件下实施。例如，该环境湿度可以为10％-60％、30％-50％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、55％、58％等。
当采用压力喷枪进行上述喷涂时，该压力喷枪的喷嘴与多孔基膜的中心对应设置，且控制喷嘴与多孔基膜中心之间的距离为20-80cm，如此设置，可使所喷涂的液态低聚物雾化效果达到最佳，且在多孔基膜表面分布更均匀。
其中，液态低聚物和添加无机纳米粒子的固化剂溶液的喷涂次数、每次的喷涂时间及每循环一次的间隔时间完全由逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)实现自动控制。
具体地，作为优选，液态低聚物和添加无机纳米粒子的固化剂溶液的喷涂次数均为1-10次，从而使透醇膜的杂化分离层具有较薄的厚度，减小阻力，提高渗透通量，同时保证透醇膜的杂化分离层的致密性；每次喷涂时间均为1-10s，喷涂时间过长不仅浪费原料，还起不到雾化的效果。
每循环一次喷涂过程的时间间隔为0-120s，在该时间间隔内，可保证上一次喷涂的液态低聚物和添加无机纳米粒子的固化剂溶液反应完全。其中，上述“每循环一次喷涂过程”指的时分别喷涂一次液态低聚物和添加无机纳米粒子的固化剂溶液作为一个循环过程。
具体地，作为优选，液体低聚物和添加无机纳米粒子的固化剂溶液的喷涂速度为2-3ml/s，喷涂压力为0.2-0.4MPa。对此限定可使喷涂液体低聚物和添加无机纳米粒子的固化剂溶液的雾化效果达到最佳。
以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为ZIF-8，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为10％和0.1％，再添加ZIF-8纳米粒子，使其含量为PMHS质量的10％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为5次，每循环一次中间间隔时间为30s，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(160s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
SEM照片显示(图1)，ZIF-8纳米粒子以纳米尺度均匀分散于PDMS-PMHS分离层中(图1-1)，没有明显的团聚现象，所制备的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜的分离层厚度为6μm(图1-2)。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量2334.6g/m2h，透过液中正丁醇含量66.6wt.％，分离因子64.5。
实施例2
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为ZIF-8，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为10％和0.1％，再添加ZIF-8纳米粒子，使其含量为PMHS质量的2.5％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为5次，每循环一次中间间隔时间为30s，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(160s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
SEM照片显示(图2)，ZIF-8纳米粒子以纳米尺度均匀分散于PDMS-PMHS分离层中，没有明显的团聚现象。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量1681.6g/m2h，透过液中正丁醇含量55.0wt.％，分离因子39.6。
实施例3
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为ZIF-8，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为10％和0.1％，再添加ZIF-8纳米粒子，使其含量为PMHS质量的15％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为5次，每循环一次中间间隔时间为30s，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(160s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
SEM照片显示(图3)，ZIF-8纳米粒子以纳米尺度均匀分散于PDMS-PMHS分离层中，没有明显的团聚现象。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量2452.9g/m2h，透过液中正丁醇含量66.8wt.％，分离因子65.0。
实施例4
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为ZIF-8，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为5％和0.1％，再添加ZIF-8纳米粒子，使其含量为PMHS质量的10％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为5次，每循环一次中间间隔时间为30s，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(160s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量2167.0g/m2h，透过液中正丁醇含量65.7wt.％，分离因子61.9。
实施例5
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为ZIF-8，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为20％和0.1％，再添加ZIF-8纳米粒子，使其含量为PMHS质量的10％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为5次，每循环一次中间间隔时间为30s，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(160s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量1844.0g/m2h，透过液中正丁醇含量65.0wt.％，分离因子60.0。
实施例6
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为ZIF-8，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为10％和0.1％，再添加ZIF-8纳米粒子，使其含量为PMHS质量的10％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为1次，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(8s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量3788.4g/m2h，透过液中正丁醇含量51.1wt.％，分离因子33.7。
实施例7
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为ZIF-8，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为10％和0.1％，再添加ZIF-8纳米粒子，使其含量为PMHS质量的10％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/ZIF-8/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为10次，每循环一次中间间隔时间为30s，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(350s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量1221.8g/m2h，透过液中正丁醇含量67.4wt.％，分离因子67。
对比试验
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为10％和0.1％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及PMHS/氯铂酸乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为5次，每循环一次中间间隔时间为30s所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(160s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
将所制备的端乙烯基PDMS-PMHS复合膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量1599.2g/m2h，透过液中正丁醇含量49.5wt.％，分离因子31.7。
实施例8
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为MCM-41，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为10％和0.1％，再添加MCM-41纳米粒子，使其含量为PMHS质量的8％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/MCM-41/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/MCM-41/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为5次，每循环一次中间间隔时间为30s，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(160s)，进而形成高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/MCM-41杂化复合膜。
SEM照片显示(图4)，MCM-41纳米粒子均匀的分散于PDMS-PMHS分离层中(图4-1)，没有明显的团聚现象，所制备的端乙烯基PDMS-PMHS/MCM-41杂化复合膜的分离层厚度为6.5μm(图4-2)。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/MCM-41杂化复合膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量1904.6g/m2h，透过液中正丁醇含量65.0wt.％，分离因子60.1。
实施例9
采用多孔基膜为聚砜(PSf)平板式超滤膜，截留分子量20000，选用的液态低聚物为端乙烯基的PDMS(黏度为300mPa·s)，选取的交联剂和催化剂分别为PMHS和氯铂酸，选取的无机纳米粒子为SiO2，环境友好型溶剂为乙醇，选取的高温烤灯为浴霸取暖灯。
制备方法及步骤：
1)将液态的端乙烯基的PDMS直接置于容器中待用；将PMHS和氯铂酸混合后溶于少量的乙醇溶剂中，使PMHS及氯铂酸的质量浓度分别为10％和0.1％，再添加SiO2纳米粒子，使其含量为PMHS质量的11％，混合均匀后待用；
2)将预处理后的PSf基膜剪成直径为20cm的圆片后固定于垂直放置的载膜台上，并以100rpm的速度匀速旋转，同时使PSf基膜始终处于高温烤灯的烘烤下；
3)在环境湿度为20％条件下，用两个压力喷枪分别将液态的端乙烯基PDMS及其PMHS/氯铂酸/SiO2/乙醇混合溶液以高度雾化的方式交替喷涂至匀速旋转的PSf基膜表面；喷枪与基膜间的距离为50cm，喷涂一次液态的端乙烯基PDMS时间为3s，喷涂一次PMHS/氯铂酸/SiO2/乙醇混合溶液的时间为5s，喷涂面积大于150cm2，循环喷涂次数为5次，每循环一次中间间隔时间为30s，所有喷枪的喷速均为2-3ml/s，压力0.3MPa。
4)在喷涂的同时，PSf基膜表面的液态端乙烯基PDMS在80℃的浴霸取暖灯烘烤下发生化学交联反应，交联时间即喷涂时间(160s)，进而形成纳米尺度分散的端乙烯基PDMS-PMHS/ZIF-8杂化复合膜。
SEM照片显示(图5)，MCM-41纳米粒子以纳米尺度均匀分散于PDMS-PMHS分离层中(图5-1)，没有明显的团聚现象，所制备的端乙烯基PDMS-PMHS/MCM-41杂化复合膜的分离层厚度为5.5μm(图5-2)。
将所制备的高分散的端乙烯基PDMS-PMHS/SiO2杂化复合膜进行渗透汽化优选透醇性能测试。测试条件为：进料温度为60℃的3wt.％正丁醇/水体系，膜有效面积为50.24cm2，膜下游压力为200Pa。
测得渗透汽化膜性能为：渗透通量936.9g/m2h，透过液中正丁醇含量60.8wt.％，分离因子50.2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、选取液态低聚物作为膜液A；将疏水性无机纳米颗粒均匀地分散于包含固化剂的溶液中形成悬浮液B；
步骤b、将预处理后的多孔基膜固定于载膜台上并匀速旋转；
步骤c、分别将膜液A和悬浮液B以雾化方式交替喷涂在所述多孔基膜表面，在60-200℃的反应温度下，使液态低聚物在所述多孔基膜表面快速发生交联反应，得到纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜；液态低聚物选自硅油、环氧树脂、不饱和聚酯、低分子量聚醚、聚脲、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯多元醇、苯乙烯中的至少一种；液态低聚物室温喷涂的黏度低于500mPa·s；疏水性无机纳米颗粒在包含固化剂的溶液中的含量为交联剂的1％-30％(质量分数)；所述无机纳米颗粒的粒径范围是0.01-1μm；所述的疏水性无机纳米颗粒选自多孔有机骨架材料(MOFs)、沸石分子筛、碳分子筛、二氧化硅(SiO2)中的至少一种。
2.按照权利要求1所述一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，其特征在于，所述固化剂为用于使所述液态低聚物发生交联反应的交联剂、交联剂与催化剂的混合物或用于引发所述液态低聚物进行交联反应的引发剂。
3.按照权利要求1所述一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，其特征在于，所述多孔基膜选自有机聚合物膜、无机膜或有机/无机杂化膜，且平均孔径为0.001-100μm。
4.按照权利要求1所述一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，其特征在于，预处理是指，对所述多孔基膜进行堵孔预处理，使所述多孔基膜的内部孔道充满去离子水，且表面保持干燥状态。
5.按照权利要求2所述一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，其特征在于，交联剂选自正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、硅酸丁酯、二乙氧基硅烷、含氢聚硅氧烷(PMHS)、二甲基硅烷、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种；
所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、三丙基氧化锡、二丙基氧化锡、氯铂酸中的至少一种；
所述引发剂选自过氧化苯酰和/或过氧化甲乙酮。
6.按照权利要求2所述一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，其特征在于，包含固化剂的溶液采用环境友好型溶剂，所述环境友好型溶剂选自去离子水和/或乙醇。
7.按照权利要求2所述一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，其特征在于，所述包含固化剂的溶液中，所述交联剂和所述催化剂质量浓度分别为1％-30％和0.1％-5％。
8.按照权利要求1所述一种纳米尺度分散的高性能有机/无机杂化膜制备方法，其特征在于，在相对湿度低于60％的环境中，通过采用压力喷枪分别将所述液态低聚物和所述包含固化剂的溶液以雾化方式交替喷涂在所述多孔基膜表面；
所述压力喷枪的喷嘴与所述多孔基膜的中心对应设置；控制所述喷嘴与所述多孔基膜中心之间的距离为20-80cm；
所述液态低聚物和所述固化剂溶液的喷涂次数均为1-10次；每次的喷涂时间均为1-10s；每循环一次喷涂过程的时间间隔为0-120s。
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