CN114042383B - 一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途 - Google Patents

一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途 Download PDF

Info

Publication number
CN114042383B
CN114042383B CN202111544990.1A CN202111544990A CN114042383B CN 114042383 B CN114042383 B CN 114042383B CN 202111544990 A CN202111544990 A CN 202111544990A CN 114042383 B CN114042383 B CN 114042383B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
membrane
quaternary ammonium
ammonium salt
chitosan quaternary
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
Application number
CN202111544990.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114042383A (zh
Inventor
高学理
王小娟
李亚敏
王新艳
高从堦
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.)
Ocean University of China
Original Assignee
Ocean University of China
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 Ocean University of China filed Critical Ocean University of China
Priority to CN202111544990.1A priority Critical patent/CN114042383B/zh
Publication of CN114042383A publication Critical patent/CN114042383A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114042383B publication Critical patent/CN114042383B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/125—In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0093—Chemical modification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/74—Natural macromolecular material or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/24—Mechanical properties, e.g. strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36—Hydrophilic membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途，制备过程如下：将壳聚糖季铵盐粉末加入醋酸水溶液中，加热、搅拌得到透明溶液A；将增强剂丙烯酰胺、交联剂加入到醋酸水溶液中溶解后，再加入引发剂搅拌至全部溶解，得溶液B；将溶液A和溶液B混合，搅拌均匀得具备室温自交联功能的预凝胶液。以超滤膜为基膜，采用表面多次涂覆法将预凝胶液转移至基膜表面，待室温交联固化后，将其置于鼓风烘箱中热处理，得超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。本发明所述的制备方法简单，所得复合膜表面具备超亲水性，其通量高于传统单次负载法制备的膜，抗污染性能显著增强，对二价阳离子具有较高的截留率。

Description

一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途
技术领域
本发明公开了一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途，该复合膜具有超亲水性和较强抗有机污染性能，属于分离膜制备与应用技术领域。
背景技术
水资源短缺和严重的水污染已成为制约我国社会经济可持续发展的主要瓶颈。有机污染的多样性和复杂性也加剧了环境污染和水资源危机。膜分离技术已越来越多地用于应对水危机、环境污染。
然而，随着水环境的日益复杂，传统分离膜因其表面疏水性和表面能低，容易受到污染，导致膜通量和分离效率显著下降，膜寿命缩短。表面亲水改性被认为是缓解膜污染的有效方法，通过在聚合物膜表面引入亲水性基团，构建亲水防污表层，已经取得良好效果。
壳聚糖季铵盐作为一种亲水性物质加入到复合膜表面功能层，常用方法是将基膜依次浸渍在壳聚糖季铵盐溶液和交联剂中，然后在基膜表面形成了壳聚糖季铵盐交联反应后的功能层。本发明采用另一种方法将壳聚糖季铵盐交联功能层负载在基膜表面。水凝胶分子结构中含有大量亲水基团，可以捕获水分子并形成有机排斥层，在分离膜表面引入具有强水结合能力的水凝胶层是提高膜抗污性的有效方法。专利ZL201310424398.7、ZL201310424399.1、ZL201310424397.2通过离子交联法制备的海藻酸钙基水凝胶复合膜，显示出良好的抗污染性能，但其通量低，且在溶液中的稳定性和机械强度较差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法。一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜，其以超滤膜为基底，在超滤膜表面多次涂覆具有室温自交联功能的预凝胶液，经室温交联固化、加热处理后得到水凝胶复合膜，该膜具有优异的抗污性能和机械性能，能够在盐溶液中稳定运行，并保证对二价阳离子的有效截留。本发明采用室温交联法可解决传统热交联、光交联的能耗问题；同时定量多次负载可以克服因单次负载交联不均而产生的膜表面缺陷；后一层负载的预凝胶液可与前一层已经固化的水凝胶中的分子之间进一步交联，最终形成更加致密均匀的互穿网络结构，且这种层间间歇互穿交联模式一定程度减小了水凝胶层的厚度，从而缩短水传输通道，提高通量。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜的制备方法，将含有壳聚糖季铵盐、交联剂、引发剂和增强剂丙烯酰胺的预凝胶液快速均匀涂覆在基膜表面，室温下自交联固化，在预凝胶液极限交联固化时间内重复涂敷和自交联若干次，在基膜表面形成交联化程度高的壳聚糖季铵盐交联功能层。所述预凝胶液极限交联固化时间为预凝胶液开始固化无法均匀涂覆所需时间。
具体地，一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将壳聚糖季铵盐粉末加入醋酸水溶液中，加热、搅拌得到透明溶液A，自然冷却至室温备用；
(2)将增强剂丙烯酰胺(AM)、交联剂加入到醋酸水溶液中溶解后，再加入引发剂，室温搅拌至全部溶解，得溶液B；
(3)室温下将溶液A和溶液B混合，搅拌均匀，得具备室温自交联功能的预凝胶液；
(4)搅拌均匀后立即将步骤(3)中的预凝胶液均匀地涂覆在基膜表面，自交联固化，在预凝胶液极限交联固化时间内重复涂敷和自交联若干次，然后置于鼓风烘箱中热处理，取出自然冷却至室温，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
具体地，所述基膜为本领域技术人员周知的孔径在0.01微米以下的超滤膜，其材质不受限制，聚砜，聚醚砜等本领域技术人员周知的材料均可。
进一步，所述步骤(1)中，壳聚糖季铵盐的质量分数为1wt％～5wt％，醋酸水溶液的体积分数为2vol％；所述的加热温度为60～80℃，搅拌速度为1000～1500rpm，搅拌时间为6～10h。
进一步，所述步骤(2)中，交联剂可以为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙二胺、己二胺、戊二醛、顺丁烯二酰亚胺、碳二酰亚胺等中的一种或多种，质量分数为1wt％～5wt％，优选为2.5wt％-5wt％；丙烯酰胺的质量分数为10wt～30wt％，优选为15wt％-25wt％；引发剂可以为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种或多种，质量分数为0.05wt％～0.5wt％，优选为0.125wt％～0.5wt％。
进一步，所述步骤(3)中，混合A与B溶液制备预凝胶液的搅拌时间为10～20min，转速为1000～1500rpm。
进一步，所述步骤(4)中，预凝胶液的涂覆负载次数为1～4次(4次是该室温自交联预凝胶液的极限固化交联时间范围内可达最大负载次数)，每次用量为0.25～0.75g/cm2，每次室温固化时间为1～5min，热处理温度为60～80℃，热处理时间为10～30min。
本发明以亲水性强、抗菌性强、生物相容性好的壳聚糖季铵盐为水凝胶基材，通过单体聚合反应赋予其室温自交联功能，结合定量多次表面涂覆负载技术制备了一种表面结构致密、均匀、性能稳定的超亲水水凝胶复合膜。该复合膜亲水性强，通量随着负载次数的增加而增加，尤其定量4次负载(在该室温自交联预凝胶液的极限固化交联时间范围内可达最大负载次数)得到的水凝胶膜的通量相较于定量单次负载的水凝胶膜的通量提高了约25％；此外，该水凝胶复合膜能够在盐溶液中稳定运行，具有优异的抗污性能，同时显示出对二价阳离子的有效截留。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：(1)与传统热交联、光交联水凝胶制备方法相比，本发明通过引发剂在室温下即可完成交联反应可有效避免传统方法造成的能耗问题；(2)定量多次负载可以克服因单次交联不均而产生的膜表面缺陷，提高膜材料的通量、截留率和抗污染性能；(3)多次涂覆水凝胶层间的间歇互补交联可进一步形成更加致密均匀的互穿网络结构，有效减小水凝胶层的厚度，从而缩短水传输通道，提高通量；(4)通过增强剂提高功能层的强度，避免使用时在压力的作用下功能层膜孔变形，影响膜的性能。
附图说明
图1为实施例1和对比例1制备的超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜表面扫描电镜图。
图2为实施例1及对比例1制备得到的超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜的断面电镜扫描图。
图3为实施例1超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜的水接触角变化图。
图4为对比例4超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜过滤前后的分离层断面扫描电镜变化图。
具体实施方式：
为了使本发明实施例的目的、技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，本发明所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
实施例1：
(1)将2.0g壳聚糖季铵盐粉末(购自南通绿神生物工程有限公司，取代度≥90.0)加入到58.0g 2vol％醋酸水溶液中60℃磁力搅拌7h，自然冷却至室温，得透明溶液A；
(2)将1.5gN,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、8.0g丙烯酰胺(AM)，加入到30.4g2vol％醋酸水溶液中溶解1h后，加入0.10g引发剂过硫酸铵(APS)继续搅拌15min，得溶液B；
(3)室温下将溶液A和溶液B混合，磁力搅拌10min，得具备室温自交联功能的预凝胶液；
(4)将在纯水中浸泡过夜的聚醚砜基膜晾干水份，固定在带有凹槽的聚四氟乙烯板框间，置于平面上，按照0.50g/cm2将步骤(3)制备好的预凝胶液涂覆在PES基膜表面，室温固化2min，重复此操作四次，然后将膜置于60℃的烘箱中热处理15min，取出自然冷却，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
实施例2：
(1)将2.0g壳聚糖季铵盐粉末加入到58.0g 2vol％醋酸水溶液中60℃磁力搅拌7h，自然冷却至室温，得透明溶液A；
(2)将1.5gN,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、8.0g丙烯酰胺(AM)，加入到30.4g2vol％醋酸水溶液中溶解1h后，加入0.10g引发剂过硫酸铵(APS)继续搅拌15min，得溶液B；
(3)室温下将溶液A和溶液B混合，机械搅拌10min，得具备室温自交联功能的预凝胶液；
(4)将在纯水中浸泡过夜的聚醚砜基膜晾干水份，固定在带有凹槽的聚四氟乙烯板框间，置于平面上，将0.75g/cm2预凝胶液涂覆在PES基膜表面，室温固化3min，重复此操作四次，然后将膜置于60℃的烘箱中热处理20min，取出自然冷却，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
实施例3：
(1)将1.0g壳聚糖季铵盐粉末加入到59.0g 2vol％醋酸水溶液中60℃磁力搅拌6h，自然冷却至室温，得透明溶液A；
(2)将1.0gN,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、6.0g丙烯酰胺(AM)，加入到32.95g2vol％醋酸水溶液中溶解1h后，加入0.05g引发剂过硫酸铵(APS)继续搅拌15min，得溶液B；
(3)室温下将溶液A和溶液B混合，磁力搅拌10min，得具备室温自交联功能的预凝胶液；
(4)将在纯水中浸泡过夜的聚醚砜基膜晾干水份，固定在带有凹槽的聚四氟乙烯板框间，置于平面上，将0.75g/cm2预凝胶液涂覆在PES基膜表面，室温固化3min，重复此操作四次，然后将膜置于80℃的烘箱中热处理15min，取出自然冷却，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
实施例4：
(1)将3.0g壳聚糖季铵盐粉末加入到57.0g 2vol％醋酸水溶液中60℃磁力搅拌8h，自然冷却至室温，得透明溶液A；
(2)将2.0g N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、10.0g丙烯酰胺(AM)，加入到27.85g2vol％醋酸水溶液中溶解1h后，加入0.20g引发剂过硫酸铵(APS)继续搅拌15min，得溶液B；
(3)室温下将溶液A和溶液B混合，磁力搅拌10min，得具备室温自交联功能的预凝胶液；
(4)将在纯水中浸泡过夜的聚醚砜基膜晾干水份，固定在带有凹槽的聚四氟乙烯板框间，置于平面上，将0.25g/cm2预凝胶液涂覆在PES基膜表面，室温固化3min，重复此操作四次，然后将膜置于70℃的烘箱中热处理15min，取出自然冷却，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
实施例5：
(1)将3.0g壳聚糖季铵盐粉末加入到57.0g 2vol％醋酸水溶液中60℃磁力搅拌8h，自然冷却至室温，得透明溶液A；
(2)将2.0g顺丁烯二酰亚胺、10.0g丙烯酰胺(AM)，加入到27.85g 2vol％醋酸水溶液中溶解1h后，加入0.20g引发剂偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐继续搅拌15min，得溶液B；
(3)室温下将溶液A和溶液B混合，磁力搅拌10min，得具备室温自交联功能的预凝胶液；
(4)将在纯水中浸泡过夜的聚醚砜基膜晾干水份，固定在带有凹槽的聚四氟乙烯板框间，置于平面上，将0.25g/cm2预凝胶液涂覆在PES基膜表面，室温固化3min，重复此操作四次，然后将膜置于70℃的烘箱中热处理15min，取出自然冷却，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
对比例1：本对比例除步骤(4)，其他均与实施例1相同。
(4)将在纯水中浸泡过夜的聚醚砜基膜晾干水份，固定在带有凹槽的聚四氟乙烯板框间，置于平面上，将2.0g/cm2预凝胶液一次涂覆在PES基膜表面，室温固化5min，然后将膜置于60℃的烘箱中热处理15min，取出自然冷却，得到一次定量负载的超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
实施例1和对比例1的涂覆总量都是2.0g/cm2。
对比例2：
本对比例除步骤(4)，其他均与实施例1相同。
(4)将在纯水中浸泡过夜的聚醚砜基膜晾干水份，固定在带有凹槽的聚四氟乙烯板框间，置于平面上，将1.0g/cm2预凝胶液涂覆在PES基膜表面，室温固化4min，重复此操作两次，然后将膜置于60℃的烘箱中热处理15min，取出自然冷却，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
对比例3：
本对比例除步骤(4)，其他均与实施例1相同。
(4)将在纯水中浸泡过夜的聚醚砜基膜晾干水份，固定在带有凹槽的聚四氟乙烯板框间，置于平面上，将0.67g/cm2预凝胶液涂覆在PES基膜表面，室温固化3min，重复此操作三次，然后将膜置于60℃的烘箱中热处理15min，取出自然冷却，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
对比例4：
本对比例除步骤(2)，其他均与实施例1相同。
(2)将1.5gN,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、加入到30.4g 2vol％醋酸水溶液中溶解1h后，加入0.10g引发剂过硫酸铵(APS)继续搅拌15min，得溶液B。
对实施例1及对比例1-4制备得到的超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜进行测试：
采用纳滤膜性能评价仪对膜性能进行评价，将制备好的膜在0.75MPa下预压1h，保证测量数据的稳定性和有效性。在0.5Mpa下，以2000ppm MgCl2为进料液评价膜的通量和截留率，计算公式如下；
Figure BDA0003415521960000061
F——膜通量(L·m-2·h-1)；
V——产水体积(L)；
Δt——产水时间(h)。
Figure BDA0003415521960000062
R——截留率(％)；
Cp——渗透液的浓度；
Cf——进料液的浓度。
以0.5g/L牛血清蛋白(BSA)溶液为模拟污染液测试膜的抗污性能。首先以纯水为进料液，测试通量，记为Fw0；然后以0.5g/L牛血清蛋白(BSA)溶液为进料液运行40min后测试通量，记为FB1；接着再以纯水为进料液运行40min后测试通量，记为Fwi；重复交替上述过程4次，并记录相应阶段的通量，通量恢复率(FRR)计算式如下：
Figure BDA0003415521960000063
FRR——通量恢复率；
Fwi——第i次循环的水通量；
Fw0—初始水通量。
结果如表1所示，可看出多次负载法可提升超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜的通量及截留率。抗污实验中通量恢复率也随负载次数的递增而增加，说明多次负载法可提升超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜的抗污性能。
表1.实施例1及对比例1-4所得膜的性能评价数据表
Figure BDA0003415521960000071
注：操作条件：温度：25℃，压力：0.5MPa(截留率)；0.1MPa(BSA抗污)。
根据实验结果可以看出所制备的超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜是一种性能良好的复合分离膜，可应用于分离纯化过程。
实施例1和对比例1的总涂覆量相同，从图1和图2可以看出，多次负载可减少超薄水凝胶层厚度，有利于在膜表面形成结构致密、分布均匀的分离层。
图3为实施例1超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜的水接触角，初始为39°，液滴在19s内基本铺平，表明其亲水性很好。
结合图4及表1中对比例4的膜扫描电镜图及性能评价结果，可看出对比例4的表面凝胶层机械强度差，外加压力小于0.5MPa，膜几乎没有通量，这是在压力作用下凝胶层被压实，很难有成型的水通道；当压力达到0.5MPa后，膜通量较大，但截留率很低；经对过滤后的膜进行扫描电镜表征，发现膜表面凝胶层已被压裂(如图4中c和d所示)，进一步说明此膜机械性能差，不能用于膜分离领域。

Claims (3)

1.一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将壳聚糖季铵盐粉末加入醋酸水溶液中，加热、搅拌得到透明溶液A，自然冷却至室温备用；壳聚糖季铵盐的质量分数为1wt%～5wt%，醋酸水溶液的体积分数为2vol%；加热温度为60～80℃，搅拌速度为1000~1500 rpm，搅拌时间为6～10 h；
（2）将增强剂丙烯酰胺、交联剂加入到醋酸水溶液中溶解后，再加入引发剂，室温搅拌至全部溶解，得溶液B；交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙二胺、己二胺、戊二醛、顺丁烯二酰亚胺、碳二酰亚胺中的一种或多种，质量分数为1wt%~2wt%；丙烯酰胺的质量分数为6.0wt~12.0wt%；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种或多种；
（3）室温下将溶液A和溶液B混合，搅拌均匀，得具备室温自交联功能的预凝胶液；混合A与B溶液制备预凝胶液的搅拌时间为10~20 min，转速为1000~1500 rpm；预凝胶液中引发剂质量分数为0.05wt%~0.2wt%；
（4）搅拌均匀后立即将步骤（3）中的预凝胶液均匀地涂覆在基膜表面，自交联固化，在预凝胶液极限交联固化时间内重复涂敷和自交联若干次，然后置于鼓风烘箱中热处理，取出自然冷却至室温，得到超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜；预凝胶液的涂覆负载次数为2~4次 ，每次用量为0.25~0.75 g/cm2，每次室温固化时间为1~5 min，热处理温度为60~80℃，热处理时间为10~30 min；
基膜是超滤膜。
2.权利要求1所述的制备方法制备的超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜。
3.根据权利要求2所述超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜在液体分离纯化中的应用。
CN202111544990.1A 2021-12-16 2021-12-16 一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途 Active CN114042383B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111544990.1A CN114042383B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111544990.1A CN114042383B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114042383A CN114042383A (zh) 2022-02-15
CN114042383B true CN114042383B (zh) 2022-10-14

Family

ID=80213164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111544990.1A Active CN114042383B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114042383B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115672289A (zh) * 2022-10-17 2023-02-03 大连理工大学 一种超亲水高弹性石墨烯气凝胶的制备方法及应用
CN115785813B (zh) * 2022-11-25 2023-08-15 东莞理工学院 一种透明度可转变的超亲水多孔涂层及其制备方法和应用

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010155205A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Kuraray Co Ltd 耐水性に優れるガス分離膜用ビニルアルコール系重合体複合膜
CN101497002A (zh) * 2009-01-14 2009-08-05 大连理工大学 一种抗污染壳聚糖-无纺布复合多孔滤膜的制备方法
CN104275094A (zh) * 2013-07-08 2015-01-14 南京理工大学 季铵盐壳聚糖htcc/聚醚砜复合纳滤膜及其制备
CN105195031B (zh) * 2015-09-30 2017-06-30 浙江大学 一种水凝胶改性聚合物分离膜的制备方法
MY186087A (en) * 2015-10-22 2021-06-21 Uop Llc Dual layer-coated membranes for gas separations
CN106432611A (zh) * 2016-09-12 2017-02-22 武汉理工大学 一种壳聚糖季铵盐接枝聚（丙烯酸‑co‑丙烯酰胺）超吸水凝胶及其制备方法和应用
WO2019023430A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Trustees Of Tufts College PROCESS FOR THE PREPARATION OF SELECTIVE MEMBRANE LAYERS BY INTERFACIAL RADICAL POLYMERIZATION
CN109134762A (zh) * 2018-09-13 2019-01-04 长春工业大学 一种高强度，抗冻，可导电的壳聚糖/丙烯酰胺双网络水凝胶及其制备方法
CN109092266A (zh) * 2018-09-30 2018-12-28 湖北工程学院 壳聚糖季铵盐植酸多孔复合膜及脱除金属杂质的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114042383A (zh) 2022-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114042383B (zh) 一种超亲水壳聚糖季铵盐水凝胶复合膜及其制备方法与用途
WO2018113547A1 (zh) 一种多巴胺及其衍生物聚合并交联固化的表面改性方法
JP2008520403A5 (zh)
CN109092087A (zh) 一种氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜及其制备方法
CN110947307B (zh) 一种复合脱盐层纳滤膜制备方法
CN107723284B (zh) 一种原位制备纳米酶膜的方法
CN111346523B (zh) 一种多功能生物基复合微孔膜及其制备方法
CN109999665A (zh) 荷正电耐酸型纳滤膜、其制备方法和应用
KR20100049246A (ko) 소수성 고분자막 표면에 친수성 고분자를 코팅한 후 열가교반응을 통하여 분리막의 성능을 향상시키는 방법
CN108097072A (zh) 一种亲水改性cpva-pvdf超滤膜及其制备方法
CN103464005A (zh) 一种持久亲水化改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法
CN1151865C (zh) 离子选择性膜、其制造方法、其用途和装有该膜的仪器
CN112604507A (zh) 高通量染料分离纳滤膜的制备方法
CN114053888B (zh) 一种亲水导电蒸馏膜及其制备方法和使用方法
CN1923348A (zh) 低污染复合反渗透膜的生产方法
KR101729183B1 (ko) 압력지연삼투용 복합분리막의 제조방법
CN110548398B (zh) 一种交联型两性离子基团修饰的正渗透膜及其制备方法
CN116371207A (zh) 一种表面偏析抗污染光催化膜及其制备方法
CN111389226B (zh) 一种永久性亲水的超滤膜及其制备方法
CN113750818B (zh) 一种高渗透性聚酰胺反渗透复合膜及其制备方法
CN108786500A (zh) 一种一步法实现表面具有活性引发位点的聚酰胺反渗透膜及其制备方法
CN114146579A (zh) 一种高通量纳滤膜的制备方法
JP3626650B2 (ja) イオン性膜の製造方法
CN109589809B (zh) 一种具有多重交联结构的阳离子交换膜的制备方法
CN114028957B (zh) 一种抗污染反渗透膜的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant