CN109603568A - 一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：将聚乙烯醇水溶液倒入柱状阵列模板中冷冻‑融化循环多次，脱模后得到第一重网络水凝胶多孔膜；将其浸泡于高交联剂含量的第二单体预聚液中，溶胀平衡后紫外光引发聚合，得到双网络互穿的水凝胶多孔膜；进一步浸泡于低交联剂含量的第三单体预聚液中，溶胀平衡后紫外光引发聚合，得到三网络互穿的水凝胶多孔膜。本发明的方法所得的油水分离膜在酸性、碱性和高盐度环境下具有稳定的超亲水/水下超疏油性质，抗油粘附，孔径易于调控，可高效分离各类酸性、碱性和高盐度油水混合物。机械强度高，柔韧性好，具有自支撑性质，坚固耐用，使用寿命长。

Description

一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，特别涉及一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法。

背景技术

21世纪工业迅速发展，含油污水对于人类社会的危害愈发严重。寻求一种新型的油水分离材料并实现对含油污水的处理成为一个热点问题。从本质上说，油水分离是界面科学的问题，所以如何利用材料的特殊浸润性质对油和水的不同作用来实现高效的油水分离成为了一个重要的研究方向。目前油水分离效果好的特殊浸润性材料可分为超疏水/超亲油型和超亲水/水下超疏油型。超疏水/超亲油型油水分离材料在海上原油泄露事故处理中有广泛应用，但由于材料的超亲油性质，容易被油粘附，不适用于粘度较大的油和水混合物的分离，而超亲水/水下超疏油型分离材料可以有效解决上述问题。

中国专利CN102029079B、CN103157299B和CN103331039B均公开了超亲水/水下超疏油型分离材料，但是由于其需要以钢丝网、铜网、尼龙网等多孔材料作为基底，不具有自支撑的性质，在长时间的使用和复杂的油水环境中容易出现涂层剥落和不耐酸碱盐腐蚀的问题，会导致油水分离能力的减弱甚至丧失。所以设计制备高强度自支撑，不依赖多孔基底的油水分离材料具有重要的研究意义和应用价值。

水凝胶材料因为良好的吸水、保水性能，可以在材料内部和材料表面锁住水分，因而具有优良的超亲水和水下超疏油性能。但是单网络水凝胶材料机械性能差，不能用于高强度自支撑油水分离材料的制备。与之相比，双网络水凝胶材料具有高机械强度，《Advanced Materials》杂志上发表的“Double-network hydrogels with extremely highmechanical strength”（2003,15,1155-1158）报道了双网络水凝胶的优异力学性能。中国专利CN104707486A申请公开了双网络水凝胶高强度自支撑的分离膜。但是双网络水凝胶的加工成型过程形状可控性差。因为将第一网络水凝胶浸泡在第二网络的水溶液的过程中会发生溶胀，体积变大而引起变形。在制备油水分离材料的过程中，双网络水凝胶的这一缺点会导致滤膜孔径不可控，而严重影响其实际生产和应用。因此发展一种成型过程可控，孔径稳定的高强度自支撑油水分离膜具有重要的意义与应用价值。

发明内容

本发明针对上述存在的问题和现有超亲水与水下超疏油性质的油水分离网膜在应用过程中存在的不足，提出了一种具有超亲水和水下超疏油性质的高强度三网络水凝胶油水分离膜的制备方法。特别地，本发明可以有效改善制孔过程孔径不可控、不均匀，膜在复杂溶液环境下不稳定以及膜强度差、难自支撑的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：

1）将聚乙烯醇溶于水配制成聚乙烯醇水溶液，脱泡后将聚乙烯醇水溶液倒入柱状阵列模板，模板表面刮平，去掉多余溶液；

2）将步骤1）所得的带有聚乙烯醇水溶液的模板冷冻，取出待其融化后再次冷冻，重复此冷冻-融化步骤3～5次，将凝胶化的聚乙烯醇水凝胶膜从模板中取出，得到第一重网络水凝胶多孔膜；

3）将第二单体、交联剂、引发剂溶于水配制成第二单体预聚液；

4）将步骤2）所得的第一重网络多孔水凝胶膜浸泡于步骤3）所得的第二单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于紫外光下照射一段时间，得到双网络水凝胶多孔膜；

5）将第三单体、交联剂、引发剂溶于水配制成第三单体预聚液；

6）将步骤4）所得的双网络水凝胶多孔胶膜浸泡于步骤5）所得的第三单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于紫外光下照射一段时间，得到三网络水凝胶多孔膜。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤1）中所述的聚乙烯醇的数均分子量为50000～150000，聚乙烯醇水溶液的浓度为3～12 wt.%。

进一步，步骤1）中所述的柱状阵列模板为硅树脂模板、金属模板中的至少一种，柱长度为100～400 μm，柱截面直径为30～150 μm，两根柱间距为100～400 μm。

进一步，步骤2）中冷冻的温度为-15～-30℃，冷冻时间为10~24小时。

进一步，步骤3）中第二单体为丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸中的任意一种，优选2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸。

进一步，步骤5）中第三单体为丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺中的任意一种，优选丙烯酰胺。

进一步，步骤3）和步骤5）中所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。

进一步，步骤3）和步骤5）中所述引发剂为α-酮戊二酸、2,2-二乙氧基苯乙酮中的一种。

进一步，步骤3）中所述的单体浓度为0.5～1.5 mol/L，优选浓度为1 mol/L；交联剂浓度为0.015～0.075 mol/L，优选浓度为0.04 mol/L；引发剂浓度为0.0005～0.009mol/L，优选浓度为0.001 mol/L。

进一步，步骤5）中所述的单体浓度为1～3 mol/L，优选浓度为2 mol/L；交联剂浓度为0.001～0.018 mol/L，优选浓度为0.002 mol/L；引发剂浓度为0.001～0.018 mol/L，优选浓度为0.002 mol/L。

进一步，步骤4）和步骤6）中所述的紫外光波长为365 nm，光照时间为1～3小时。

本发明的制备方法的作用原理如下：

将聚乙烯醇溶液涂于柱状阵列模板中，在循环多次的冷冻融化过程中发生物理交联，凝胶化后得到具有均匀贯穿大孔结构的第一重网络多孔水凝胶膜。这种凝胶膜不易形变，孔径均匀可控，力学性能良好，易从模板中剥离。将所得的第一重网络多孔水凝胶膜浸泡于第二单体预聚液中，使第二单体、交联剂和引发剂充分负载在第一重网络内部，在紫外光照下发生聚合，生成第一重网络和第二重网络互穿的多孔水凝胶膜。第二重网络交联度大，提升了凝胶膜的硬度。接下来再将所得的双网络多孔水凝胶膜浸泡于第三单体预聚液中，使第三单体、交联剂和引发剂充分负载在双网络凝胶膜内部，在紫外光照下发生聚合，生成三网络互穿的多孔水凝胶膜。第三重网络交联度小，提升了凝胶膜的柔韧性。最后所得的三网络水凝胶多孔膜兼具物理交联、高交联度化学交联和低交联度化学交联三重网络的力学优势，具有高硬度、高柔韧性的特点，并且能够保持均匀的多孔结构，不易变形。同时，三网络水凝胶的亲水、吸水和保水性能和优异的化学稳定性，使膜在酸性、碱性和高盐度环境下均具有超亲水/水下超疏油性能。

用本发明的方法制备得到的三网络水凝胶油水分离膜具有如下结构特征：

1）具有阵列贯穿微米级多孔结构；

2）孔径30～150 μm，孔径与模板柱子截面直径相同，可由模板精确控制；

3）膜厚度100～400 μm，膜厚与模板柱子高度相同，可由模板精确控制。

发明的方法所得的油水分离膜可广泛适用于正己烷、石油醚、动物油、植物油、柴油、汽油、硅油、煤油或原油等含油污水的分离。

本发明的有益效果是：

1）本发明所得的油水分离膜，机械强度大于单一网络和双网络水凝胶聚合物，拉伸强度达5.0～7.5 MPa，断裂伸长率达500%～800%，具有自支撑的性质，坚固耐用，且在酸性、碱性和盐溶液中均可以稳定存在；

2）本发明所得的油水分离膜，在空气中对水的接触角为0°，在水中对油的接触角为155～165°，在1 mol/L盐酸溶液中对油的接触角为150～165°，在1 mol/L氢氧化钠溶液中对油的接触角为155～168°，在1 mol/L氯化钠水溶液中对油的接触角为150～160°，在酸性、碱性和高盐度环境下具有优异的超亲水/水下超疏油的性质，且不易被油粘附；

3）本发明所得的油水分离膜，孔径均匀、可控，可通过改变模板精确调节孔径大小和孔径分布，适用于不同油水混合物的分离；

4）本发明所得的油水分离膜具有分离速度快、分离效率高的特点，可分离酸性、碱性和高盐度的油水混合物，分离效率均高于99%，分离膜自身具有多孔结构，不依赖多孔基底，可以多次重复使用，使用寿命长。

附图说明

图1为实施例1制备的油水分离膜正面的表面形貌扫描电子显微镜照片。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：

1）将数均分子量为50000的聚乙烯醇溶于水配制成3 wt.%聚乙烯醇水溶液，脱泡后将聚乙烯醇水溶液倒入硅树脂柱状阵列模板，模板的柱长为100 μm，柱子截面直径为30 μm，柱子间距为100 μm，模板表面刮平，去掉多余溶液；

2）将步骤1）所得的带有聚乙烯醇水溶液的模板在-30℃下冷冻10小时，取出待其融化后再次冷冻，重复此冷冻-融化步骤3次，将凝胶化的聚乙烯醇水凝胶膜从模板中取出，得到第一重网络水凝胶多孔膜；

3）将0.5 mol/L的丙烯酸、0.015 mol/L的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.0005 mol/L的α-酮戊二酸溶于水配制成第二单体预聚液；

4）将步骤2）所得的第一重网络多孔水凝胶膜浸泡于步骤3）所得的第二单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射1小时，得到双网络水凝胶多孔膜；

5）将1.0 mol/L的丙烯酰胺、0.001 mol/L的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.001 mol/L的α-酮戊二酸配制成第三单体预聚液；

6）将步骤4）所得的双网络水凝胶多孔胶膜浸泡于步骤5）所得的第三单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射1小时，得到三网络水凝胶多孔膜。

实施例1所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜具有贯穿微米孔结构，孔径为30 μm，与模板柱子直径相同，孔径控制精确度高，没有在第二重网络和第三重网络的形成过程中发生变形。膜的厚度为100 μm, 与模板柱子长度相同，膜厚可由模板精确控制。

实施例1所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜机械强度大，拉伸强度达5.0MPa，断裂伸长率达500%，具有自支撑的性质，坚固耐用，且在1 mol/L盐酸溶液、1 mol/L氢氧化钠溶液和1 mol/L氯化钠水溶液中浸泡一个月后，仍可保持原来的高机械强度不变。

实施例1所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜亲水、吸水、保水性能优良，在空气中对水的接触角为0°，在水下对1,2-二氯乙烷的接触角为155°，在1 mol/L盐酸溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为150°，在1 mol/L氢氧化钠溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为155°，在1 mol/L氯化钠水溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为150°，在酸性、碱性和高盐度环境下具有优异的超亲水/水下超疏油的性质，且不易被油粘附。同时，实验不同种类的油，包括正己烷、石油醚、动物油、植物油、柴油、汽油、硅油、煤油和原油，接触角均大于150°，表明网膜的水下超疏油性质具有普适性。

我们将实施例1得到的三网络多孔水凝胶油水分离膜夹于玻璃管中间，将植物油与水的混合物(体积比1∶1) 通过上方的进料玻璃管倒在上述油水分离膜上，水穿过油水分离膜后从下方流出，同时植物油被阻挡在油水分离膜的上端，得到分离后的油，实现油水分离的目的。将分离后的水样用红外测油仪测量植物油残余含量，植物油残余含量均已达到痕量，分离效率在99.0％以上。分离100次之后仍可正常使用。

实施例2：

一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：

1）将数均分子量为150000的聚乙烯醇溶于水配制成12 wt.%聚乙烯醇水溶液，脱泡后将聚乙烯醇水溶液倒入金属柱状阵列模板，模板的柱长为400 μm，柱子截面直径为150 μm，柱子间距为400 μm，模板表面刮平，去掉多余溶液；

2）将步骤1）所得的带有聚乙烯醇水溶液的模板在-15℃下冷冻24小时，取出待其融化后再次冷冻，重复此冷冻-融化步骤5次，将凝胶化的聚乙烯醇水凝胶膜从模板中取出，得到第一重网络水凝胶多孔膜；

3）将1.5 mol/L的丙烯酸钠、0.075 mol/L的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.009 mol/L的2,2-二乙氧基苯乙酮溶于水配制成第二单体预聚液；

4）将步骤2）所得的第一重网络多孔水凝胶膜浸泡于步骤3）所得的第二单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射3小时，得到双网络水凝胶多孔膜；

5）将3.0 mol/L的N-异丙基丙烯酰胺、0.018 mol/L的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.018mol/L的2,2-二乙氧基苯乙酮配制成第三单体预聚液；

6）将步骤4）所得的双网络水凝胶多孔胶膜浸泡于步骤5）所得的第三单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射3小时，得到三网络水凝胶多孔膜。

实施例2所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜具有贯穿微米孔结构，孔径为150 μm，与模板柱子直径相同，孔径控制精确度高，没有在第二重网络和第三重网络的形成过程中发生变形。膜的厚度为400 μm, 与模板柱子长度相同，膜厚可由模板精确控制。

实施例2所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜机械强度大，拉伸强度达6.0MPa，断裂伸长率达630%，具有自支撑的性质，坚固耐用，且在1 mol/L盐酸溶液、1 mol/L氢氧化钠溶液和1 mol/L氯化钠水溶液中浸泡一个月后，仍可保持原来的高机械强度不变。

实施例2所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜亲水、吸水、保水性能优良，在空气中对水的接触角为0°，在水下对1,2-二氯乙烷的接触角为160°，在1 mol/L盐酸溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为165°，在1 mol/L氢氧化钠溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为168°，在1 mol/L氯化钠水溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为152°，在酸性、碱性和高盐度环境下具有优异的超亲水/水下超疏油的性质，且不易被油粘附。同时，实验不同种类的油，包括正己烷、石油醚、动物油、植物油、柴油、汽油、硅油、煤油和原油，接触角均大于150°，表明网膜的水下超疏油性质具有普适性。

我们将实施例2得到的三网络多孔水凝胶油水分离膜夹于玻璃管中间，将汽油与水的混合物(体积比1∶1) 通过上方的进料玻璃管倒在上述油水分离膜上，水穿过油水分离膜后从下方流出，同时汽油被阻挡在油水分离膜的上端，得到分离后的油，实现油水分离的目的。将分离后的水样用红外测油仪测量汽油残余含量，汽油残余含量均已达到痕量，分离效率在99.2％以上。分离100次之后仍可正常使用。

实施例3：

一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：

1）将数均分子量为80000的聚乙烯醇溶于水配制成10 wt.%聚乙烯醇水溶液，脱泡后将聚乙烯醇水溶液倒入硅树脂柱状阵列模板，模板的柱长为150 μm，柱子截面直径为50 μm，柱子间距为150 μm，模板表面刮平，去掉多余溶液；

2）将步骤1）所得的带有聚乙烯醇水溶液的模板在-20℃下冷冻20小时，取出待其融化后再次冷冻，重复此冷冻-融化步骤4次，将凝胶化的聚乙烯醇水凝胶膜从模板中取出，得到第一重网络水凝胶多孔膜；

3）将1.0 mol/L的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸、0.04 mol/L的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.001 mol/L的α-酮戊二酸溶于水配制成第二单体预聚液；

4）将步骤2）所得的第一重网络多孔水凝胶膜浸泡于步骤3）所得的第二单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射1.5小时，得到双网络水凝胶多孔膜；

5）将2.0 mol/L的丙烯酰胺、0.002 mol/L的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.003 mol/L的α-酮戊二酸配制成第三单体预聚液；

6）将步骤4）所得的双网络水凝胶多孔胶膜浸泡于步骤5）所得的第三单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射1.5小时，得到三网络水凝胶多孔膜。

实施例3所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜具有贯穿微米孔结构，孔径为50 μm，与模板柱子直径相同，孔径控制精确度高，没有在第二重网络和第三重网络的形成过程中发生变形。膜的厚度为150 μm, 与模板柱子长度相同，膜厚可由模板精确控制。

实施例3所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜机械强度大，拉伸强度达7.5 MPa，断裂伸长率达800%，具有自支撑的性质，坚固耐用，且在1 mol/L盐酸溶液、1 mol/L氢氧化钠溶液和1 mol/L氯化钠水溶液中浸泡一个月后，仍可保持原来的高机械强度不变。

实施例3所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜亲水、吸水、保水性能优良，在空气中对水的接触角为0°，在水下对1,2-二氯乙烷的接触角为165°，在1 mol/L盐酸溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为162°，在1 mol/L氢氧化钠溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为165°，在1 mol/L氯化钠水溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为153°，在酸性、碱性和高盐度环境下具有优异的超亲水/水下超疏油的性质，且不易被油粘附。同时，实验不同种类的油，包括正己烷、石油醚、动物油、植物油、柴油、汽油、硅油、煤油和原油，接触角均大于150°，表明网膜的水下超疏油性质具有普适性。

我们将实施例3得到的三网络多孔水凝胶油水分离膜夹于玻璃管中间，将原油与水的混合物(体积比1∶1) 通过上方的进料玻璃管倒在上述油水分离膜上，水穿过油水分离膜后从下方流出，同时原油被阻挡在油水分离膜的上端，得到分离后的油，实现油水分离的目的。将分离后的水样用红外测油仪测量原油残余含量，原油残余含量均已达到痕量，分离效率在99.2％以上。分离100次之后仍可正常使用。

实施例4：

一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：

1）将数均分子量为100000的聚乙烯醇溶于水配制成7 wt.%聚乙烯醇水溶液，脱泡后将聚乙烯醇水溶液倒入金属脂柱状阵列模板，模板的柱长为250 μm，柱子截面直径为100 μm，柱子间距为250 μm，模板表面刮平，去掉多余溶液；

2）将步骤1）所得的带有聚乙烯醇水溶液的模板在-25℃下冷冻15小时，取出待其融化后再次冷冻，重复此冷冻-融化步骤3次，将凝胶化的聚乙烯醇水凝胶膜从模板中取出，得到第一重网络水凝胶多孔膜；

3）将1.2 mol/L的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸、0.06 mol/L的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.005 mol/L的2,2-二乙氧基苯乙酮溶于水配制成第二单体预聚液；

4）将步骤2）所得的第一重网络多孔水凝胶膜浸泡于步骤3）所得的第二单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射2小时，得到双网络水凝胶多孔膜；

5）将1.5 mol/L的N-乙烯基己内酰胺、0.009 mol/L的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.01mol/L的2,2-二乙氧基苯乙酮配制成第三单体预聚液；

6）将步骤4）所得的双网络水凝胶多孔胶膜浸泡于步骤5）所得的第三单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射2小时，得到三网络水凝胶多孔膜。

实施例4所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜具有贯穿微米孔结构，孔径为100 μm，与模板柱子直径相同，孔径控制精确度高，没有在第二重网络和第三重网络的形成过程中发生变形。膜的厚度为250 μm, 与模板柱子长度相同，膜厚可由模板精确控制。

实施例4所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜机械强度大，拉伸强度达7.0 MPa，断裂伸长率达750%，具有自支撑的性质，坚固耐用，且在1 mol/L盐酸溶液、1 mol/L氢氧化钠溶液和1 mol/L氯化钠水溶液中浸泡一个月后，仍可保持原来的高机械强度不变。

实施例4所得的三网络多孔水凝胶油水分离膜亲水、吸水、保水性能优良，在空气中对水的接触角为0°，在水下对1,2-二氯乙烷的接触角为162°，在1 mol/L盐酸溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为155°，在1 mol/L氢氧化钠溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为156°，在1 mol/L氯化钠水溶液中对1,2-二氯乙烷的接触角为160°，在酸性、碱性和高盐度环境下具有优异的超亲水/水下超疏油的性质，且不易被油粘附。同时，实验不同种类的油，包括正己烷、石油醚、动物油、植物油、柴油、汽油、硅油、煤油和原油，接触角均大于150°，表明网膜的水下超疏油性质具有普适性。

我们将实施例4得到的三网络多孔水凝胶油水分离膜夹于玻璃管中间，将正己烷与水的混合物(体积比1∶1) 通过上方的进料玻璃管倒在上述油水分离膜上，水穿过油水分离膜后从下方流出，同时正己烷被阻挡在油水分离膜的上端，得到分离后的油，实现油水分离的目的。将分离后的水样用红外测油仪测量正己烷残余含量，正己烷残余含量均已达到痕量，分离效率在99.5％以上。分离100次之后仍可正常使用。

Claims (4)

1.一种高强度三网络多孔水凝胶油水分离膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将聚乙烯醇溶于水配制成3～12 wt.%的聚乙烯醇水溶液，脱泡后将聚乙烯醇水溶液倒入柱状阵列模板，模板表面刮平，去掉多余溶液；

2）将步骤1）所得的带有聚乙烯醇水溶液的模板在-15～-30℃冷冻10~24小时，取出待其融化后再次冷冻，重复此冷冻-融化步骤3～5次，将凝胶化的聚乙烯醇水凝胶膜从模板中取出，得到第一重网络水凝胶多孔膜；

3）将第二单体、交联剂、引发剂溶于水配制成第二单体预聚液，单体浓度为0.5～1.5mol/L，交联剂浓度为0.015～0.075 mol/L，引发剂浓度为0.0005～0.009 mol/L；

4）将步骤2）所得的第一重网络多孔水凝胶膜浸泡于步骤3）所得的第二单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射1～3小时，得到双网络水凝胶多孔膜；

5）将第三单体、交联剂、引发剂溶于水配制成第三单体预聚液，单体浓度为1～3 mol/L，交联剂浓度为0.001～0.018 mol/L，引发剂浓度为0.001～0.018 mol/L；

6）将步骤4）所得的双网络水凝胶多孔胶膜浸泡于步骤5）所得的第三单体预聚液中，溶胀平衡后，将膜表面多余溶液吹去，置于365 nm紫外光下照射1～3小时，得到三网络水凝胶多孔膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法其特征在于，步骤3）中所述的第二单体为丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法其特征在于，步骤5）中所述的第三单体为丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法其特征在于，步骤3）和步骤5）中所述引发剂为α-酮戊二酸和2,2-二乙氧基苯乙酮中的一种。