CN114130212A - 一种利用小分子单体制备分离膜的方法 - Google Patents

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刘韬
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Abstract

本发明公开了一种利用小分子单体制备分离膜的方法，具体包括以下步骤：(1)在惰性气体氛围下，将单体、盐、溶剂和共沸剂加入反应釜，先将体系加热升温至100‑150℃，脱水处理1‑12h，随后去除共沸剂；再将体系加热升温至150‑300℃，恒温反应0.5‑20h；最后将体系控温于100‑300℃，并加入封端剂，恒温反应0.5‑10h；(2)过滤；(3)加入致孔剂和/或稀释溶剂并搅拌均匀；(4)脱泡后进行制膜，即得。本发明方法从单体出发，直接制备出高性能的聚合物膜，实现了膜材料合成与制膜工艺的一体化，缩短了生产周期，解决了传统工艺中有机溶剂浪费、能量消耗和污染环境等问题。

Description

一种利用小分子单体制备分离膜的方法
技术领域
本发明涉及膜材料合成技术领域，更具体的说是涉及一种利用小分子单体制备分离膜的方法。
背景技术
膜分离技术是材料科学和过程工程科学等诸多学科交叉结合、相互渗透而产生的新领域。作为一种高效分离技术，分离膜技术现在已被广泛应用于化工、环保、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物技术和能源工程等领域。膜分离技术以其可实现连续分离、能耗低、易与其他分离过程结合等优势在解决水资源危机方面已得到广泛关注。目前使用的分离膜多数是以有机聚合物为原材料制成的有机膜。
常见的制膜材料为聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮以及两亲性嵌段共聚物，这些高分子材料的合成通常伴随冗长的后处理过程，如沉降、水洗、纯化和干燥等。这些过程不仅延长了材料的生产周期，增加了制造成本，同时消耗了大量的水，并产生大量的废水废液，容易造成环境污染。
此外，传统制膜过程中，铸膜液的配制需要消耗大量有机溶剂，聚合物的溶解过程常伴随加热且溶解过程耗时较长。
比较聚合物材料合成的后处理过程及传统制膜方法，期间浪费了大量溶剂、水资源及时间。若能将两过程加以结合，将反应产物直接用于制膜，免去其间繁琐的操作过程，实现由小分子单体到膜制备的一体化工艺，可以有效地解决环境污染，资源浪费等问题。
因此，如何开发一种利用小分子单体制备分离膜的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用小分子单体制备分离膜的方法，该方法将膜材料合成与制膜工艺一体化，能够减少有机溶剂用量，减少能量消耗，减少工艺过程，减少废水废液等。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
利用小分子单体制备分离膜的方法，具体包括以下步骤：
(1)在惰性气体氛围下，将单体、盐、溶剂和共沸剂加入反应釜，先将体系加热升温至100-150℃，脱水处理1-12h，随后去除共沸剂；再将体系加热升温至150-300℃，恒温反应0.5-20h；最后将体系控温于100-300℃，并加入封端剂，恒温反应0.5-10h，得到反应料液；
(2)将反应料液进行过滤，得到澄清溶液；
(3)将致孔剂和/或稀释溶剂加入澄清溶液中并搅拌均匀，得到铸膜液；
(4)将铸膜液脱泡后进行制膜，即得分离膜。
进一步，上述步骤(1)中，单体包括单体A和单体B，单体A和单体B的摩尔比为(0.95～1.10):1，或，由单体独自成膜；其中，单体A为一种或多种芳香二醇或芳香二醇盐化合物，通式为HO-R-OH，其中R为含有苯环的任意衍生物；单体B为一种或多种芳香单卤、二卤、三卤或四卤代化合物，通式为H-R-H`，其中，H为任意卤素原子，H`为卤素原子、巯基或羟基，R为含有苯环的任意衍生物。
更进一步，上述单体A包括但不限于双酚A、双酚S、联苯二酚、对苯二酚、4,4'-二羟基二苯砜、2,2'-二羟基联苯、4,4'-二羟基联苯、4,4'-二羟基二苯醚、4,4'-二羟基二苯硫醚、3,3'-二羟基二苯胺、2,2'-二羟基二苯甲烷、4,4'-二羟基二苯甲烷、4,4'-二羟基二苯酮、1,4'-二羟基萘、1,5'-二羟基萘、1,6'-二羟基萘、2,6'-二羟基萘和2,7'-二羟基萘；单体B包括但不限于对氟二苯砜、对氯二苯砜、对溴二苯砜、4,4'-二氟二苯砜、4,4'-二氯二苯砜、3-氟-4-氯二苯甲酮、3-氯-4-氟二苯甲酮、4,4'-二氟二苯甲酮、3,4'-二氟二苯甲酮、3,4'-二氯二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、卤代苯硫酚、二氯苯、3,3,4,4'-四氯二苯砜和3,3,4,4'-四氟二苯砜。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明可通过调节单体A和单体B的种类与比例，从而对料液中所生成的分子结构与性能进行控制，继而调节所成膜的分离性能。
进一步，上述步骤(1)中，盐与单体A的质量比为(1-5):1，具体为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸钠、磷酸钾、硫化钠和硫磺中的至少一种；溶剂的质量为反应体系总质量的40％-90％，具体为二甲基亚砜、二甲基砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜和N-乙基吡咯烷酮中的至少一种；共沸剂的质量为溶剂质量的3％-50％，具体为甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、氯苯、乙苯、二乙苯和偏二乙苯中的至少一种。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明所选盐用作反应的催化剂，促进生成高分子量产物；本发明所选溶剂用于溶解单体与反应产物，高沸点溶剂有助于反应在高温下进行；本发明所选共沸剂主要用于脱除反应副产物水，促进生成高分子量产物。因此，本发明可通过调节盐、共沸剂及溶剂的种类和添加量，对所生成料液中分子的分子量进行控制，继而调节所成膜的分离性能。
进一步，上述步骤(1)中，封端剂为能够与酚羟基或芳香卤化物反应的任意一种或多种小分子及高分子材料，结构为线型、梳型、环型或超支化型，与单体的摩尔比为(0-5):100。
更进一步，上述封端剂包括但不限于聚乙二醇、超支化聚甘油醚、聚丙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚、环糊精、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯醇、葡聚糖、壳聚糖、聚丙烯酸、环糊精、聚乙烯亚胺、葡萄糖、甘油、4,4'-二氯二苯砜、4-氯二苯砜、苯甲酰氯、双酚S、双酚A、苯酚、对甲苯酚、对甲氧基苯酚、甲基二氯硅烷、氯甲烷、苯基乙基二氯硅烷、苯氧基三氯化钛、乙氧基三氯化钛、3,4`-二卤二苯甲酮、3-氟-4-氯二苯甲酮、3-氯-4-氟二苯甲酮、3,4`-二氟二苯甲酮、3,4`-二氯二苯甲酮、芳香族多元酚和多羟基金刚烷衍生物等。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明所选封端剂能够提升产物的稳定性与功能性，可通过调节封端剂的种类及添加量对所生成料液中分子的结构、性能及分子量进行控制，继而调节所成膜的分离性能。
进一步，上述步骤(3)中，致孔剂包括但不限于聚合物致孔剂、小分子有机物及无机盐致孔剂和纳米材料致孔剂，质量为铸膜液质量的0-40％。
更进一步，上述聚合物致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、环糊精、超支化聚甘油醚、聚氧丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯醇、葡聚糖、聚乙二醇、聚丙二醇、壳聚糖、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯和聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(泊洛沙姆)中的至少一种；小分子有机物及无机盐致孔剂为十二烷基硫酸钠、樟脑磺酸、多巴胺、甘油、吐温、司盘、单宁酸、氯化锌、碳酸钙、硝酸锂、氯化锂、氯化钠、氯化钾和高氯酸锂中的至少一种；纳米材料致孔剂为氧化石墨烯、改性碳纳米管、改性二氧化硅纳米颗粒、改性二氧化钛纳米颗粒、改性蒙脱土、改性埃洛石和改性碳酸钙纳米颗粒中的至少一种。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明所选致孔剂能够提升所制备膜的孔隙率，进而提升膜的透水能力。通过调节致孔剂的种类及添加量对所生成料液的粘度及性质进行控制，继而调节所成膜的分离性能。
进一步，上述步骤(3)中，稀释溶剂的质量为铸膜液质量的0-40％，为甲醇、乙醇、二乙二醇、乙二醇、异丙醇、甲乙酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氧六环、乙酸乙酯、乙酸甲酯、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环丁砜和四甲基亚砜中的至少一种。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明通过添加不同种类的稀释剂，可对所生成料液的粘度、铸膜液状态及性质进行调控，继而调节所成膜的分离性能。
进一步，上述步骤(4)中，制膜的方法为相转化法、旋涂、喷涂、静电纺或流延；其中，相转化法为溶剂蒸发相转化法、蒸汽相转化法、热致相转化法或浸没沉淀相转化法；浸没沉淀相转化法所用凝固浴为水或水与有机溶剂的混合溶剂；更进一步，有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基亚砜、环丁砜和二苯基砜中的至少一种。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明可通过调节制膜方式及相关制膜参数(如旋涂法所用转速、喷涂法所用距离、静电纺法所用电压、相转化法所用凝固浴种类等)以控制所制备膜的结构，继而调节所成膜的分离性能。
进一步，上述步骤(4)中，分离膜为含有或不含有支撑层的平板膜或中空纤维，分离膜的孔径范围为
Figure BDA0003384527140000051
-50μm，用于气体或液体分离；更进一步，支撑层为高分子多孔材料、陶瓷多孔材料或金属多孔材料。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明可根据使用环境所需，选择制膜过程中是否需要支撑层以及支撑层的种类，支撑层主要用于提高膜的强度与机械稳定性；可根据分离精度需求，选择合适孔径的分离膜以实现高效分离过程。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明将聚合所需的单体加入反应釜内，聚合结束后通过过滤将反应的副产物及杂质去除，获得的滤出液直接用于膜制备，实现了材料合成与膜制备工艺的高效耦合与一体化，并减少了有机溶剂的使用，减少了废水废液的产生以及能源资源的浪费。
2、本发明方法从单体出发，直接制备出高性能的聚合物膜，实现了膜材料合成与制膜工艺的一体化，缩短了生产周期，解决了传统工艺中有机溶剂浪费、能量消耗和污染环境等问题。
3、本发明方法可以广泛制备平板膜和中空纤维等膜制品。
4、本发明方法思路清晰，效果显著，在国内外尚属首例。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
实施例1
利用小分子单体制备(聚醚砜)分离膜的方法，具体包括以下步骤：
(1)在惰性气体氛围下，将2.0mol双酚S、2.04mol 4,4'-二氯二苯砜和8mol碳酸钾加入5L反应釜中，使用Schlenk技术将反应体系中的氧气去除后，加入3L环丁砜和0.5L甲苯，先将体系加热升温至140℃脱水处理12h，去除体系中的水分；再将体系加热升温至210℃恒温反应8h，得到数均分子量为30000Da的聚醚砜(其中PDI＝1.52)；
(2)将聚醚砜加入在线过滤器中，使用平均孔径为5μm的聚四氟乙烯膜进行过滤，去除盐颗粒，得到澄清溶液；
(3)将铸膜液总质量的5％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K50)加入澄清溶液中并搅拌均匀，得到铸膜液；
(4)将铸膜液超声脱泡2h，然后采用涂膜机在PET无纺布上涂覆，进入凝固浴中固化成膜，然后水洗，甘油浸泡，得到聚醚砜平板膜。
实施例2
利用小分子单体制备(聚砜)分离膜的方法，具体包括以下步骤：
(1)在惰性气体氛围下，将4.0mol双酚A、4.08mol 4,4'-二氯二苯砜和16mol碳酸钾加入10L反应釜中，使用Schlenk技术将反应体系中的氧气去除后，加入6L N,N-二甲基乙酰胺和1.5L甲苯，先将体系加热升温至150℃脱水处理12h，去除体系中的水分；再将体系加热升温至165℃恒温反应8h，得到数均分子量为40000Da的聚砜(其中PDI＝1.40)；
(2)采用200目硅藻土填充于层析柱中对聚砜进行过滤处理，去除盐颗粒，得到澄清溶液；
(3)将铸膜液总质量的10％、分子量为2000Da的聚乙二醇(PEG2000)加入澄清溶液中并搅拌均匀，得到铸膜液；
(4)将铸膜液静置脱泡，然后采用涂膜机在PP无纺布上涂覆，进入凝固浴中固化成膜，然后水洗，甘油浸泡，得到聚砜平板膜。
实施例3
利用小分子单体制备(PSf-b-PEG嵌段共聚物)分离膜的方法，具体包括以下步骤：
(1)在惰性气体氛围下，将1.5mol双酚A、1.5mol 4,4'-二氯二苯砜和6mol碳酸钾加入5L反应釜中，使用Schlenk技术将反应体系中的氧气去除后，加入2.5L N,N-二甲基乙酰胺和1L甲苯，先将体系加热升温至150℃脱水处理12h，去除体系中的水分；再将体系加热升温至165℃恒温反应8h；最后将体系控温于165℃，并加入26.4g分子量为400Da的聚乙二醇，恒温反应4h，得到PEG含量为13wt％的PSf-b-PEG嵌段共聚物(其中Mn＝42000Da，PDI＝1.65)；
(2)采用3μm不锈钢滤网对PSf-b-PEG嵌段共聚物进行过滤处理，去除盐颗粒，得到澄清溶液；
(3)将铸膜液总质量40％的四氢呋喃加入澄清溶液中并搅拌均匀，得到铸膜液；
(4)将铸膜液静置脱泡，然后采用涂膜机在PE无纺布上涂覆，空气浴60s后进入凝固浴中固化成膜，然后水洗，甘油浸泡，得到PSf-b-PEG平板膜。
实施例4
利用小分子单体制备(PSf-b-hPG嵌段共聚物)分离膜的方法，具体包括以下步骤：
(1)在惰性气体氛围下，将2.0mol双酚A、2.04mol 4,4'-二氯二苯砜和8mol碳酸钾加入5L反应釜中，使用Schlenk技术将反应体系中的氧气去除后，加入2.5L N,N-二甲基乙酰胺和0.5L甲苯，先将体系加热升温至150℃脱水处理12h，去除体系中的水分；再将体系加热升温至165℃恒温反应9h；最后将体系控温于165℃，并加入66g分子量为2000Da的hPG，恒温反应4h，得到hPG含量为5wt％的PSf-b-hPG嵌段共聚物(其中Mn＝39000Da，PDI＝1.86)；
(2)采用3μm的不锈钢滤网对PSf-b-hPG嵌段共聚物进行在线过滤处理，去除盐颗粒，得到澄清溶液；
(3)将铸膜液总质量40％的四氢呋喃加入澄清溶液中并搅拌均匀，得到铸膜液；
(4)将铸膜液静置脱泡，然后采用涂膜机在金属多孔基底上涂覆，进入凝固浴中固化成膜，然后水洗，甘油浸泡，得到PSf-b-hPG平板膜。
实施例5
利用小分子单体制备(PEG-b-PSf-b-PEG嵌段共聚物)分离膜的方法，具体包括以下步骤：
(1)在惰性气体氛围下，将1.50mol双酚A、1.53mol 4,4'-二氯二苯砜和6mol碳酸钾加入5L反应釜中，使用Schlenk技术将反应体系中的氧气去除后，加入2.3L N,N-二甲基乙酰胺和1L甲苯，先将体系加热升温至150℃脱水处理12h，去除体系中的水分；再将体系加热升温至165℃恒温反应8h；最后将体系控温于165℃，并加入360g分子量为6000Da的聚乙二醇，恒温反应5h，得到PEG含量为23wt％的PEG-b-PSf-b-PEG嵌段共聚物(其中Mn＝46000Da，PDI＝1.74)；
(2)采用7μm陶瓷膜对PEG-b-PSf-b-PEG嵌段共聚物进行过滤处理，去除盐颗粒，得到澄清溶液；
(3)将铸膜液总质量40％的四氢呋喃加入澄清溶液中并搅拌均匀，得到铸膜液；
(4)将铸膜液静置脱泡，然后采用涂膜机在金属多孔基底上涂覆，进入凝固浴中固化成膜，然后水洗，甘油浸泡，得到PEG-b-PSf-b-PEG平板膜。
性能测试
1、分离性能测试
各取实施例1-5制得的分离膜，使用错流装置，分别在3bar压力下测试分离膜的纯水通量、对刚果红或牛血清蛋白的截留率以及平均孔径。结果如表1所示。
表1实施例1-5分离膜性能测试结果
Figure BDA0003384527140000091
由表1可知，本发明实施例1-5通过调节产物的分子结构及制膜参数以实现了所成膜孔径的调节，继而满足了不同的使用环境及分离需求。
2、能耗分析
分别统计实施例1制备方法和传统工艺生产1m2膜所需的资源(水、电、有机溶剂和时间)，并计算与传统制膜工艺相比，实施例1制备方法操作过程资源的节约量。结果如表2所示。
表2实施例1制备方法生产1m2膜所节约的资源汇总表
项目 节约能源
聚合物提纯及清洗过程对水的消耗 5L水
聚合物干燥过程对电能消耗 2.5kWh
聚合物再溶解过程对溶剂的消耗 0.2kg有机溶剂
材料合成至膜制备过程所消耗时间 48h
由表2可知，相比于传统工艺，本发明采用的一体化分离膜制备工艺能够显著提升生产效率，对水、有机溶剂及电能实现了最大程度的节约，并大幅减少了废液的产生。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)在惰性气体氛围下，将单体、盐、溶剂和共沸剂加入反应釜，先将体系加热升温至100-150℃，脱水处理1-12h，随后去除共沸剂；再将体系加热升温至150-300℃，恒温反应0.5-20h；最后将体系控温于100-300℃，并加入封端剂，恒温反应0.5-10h，得到反应料液；
(2)将反应料液进行过滤，得到澄清溶液；
(3)将致孔剂和/或稀释溶剂加入澄清溶液中并搅拌均匀，得到铸膜液；
(4)将铸膜液脱泡后进行制膜，即得所述分离膜。
2.根据权利要求1所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述单体包括单体A和单体B，所述单体A和单体B的摩尔比为(0.95～1.10):1，或，由单体独自成膜；
所述单体A为一种或多种芳香二醇或芳香二醇盐化合物，通式为HO-R-OH，其中R为含有苯环的任意衍生物；
所述单体B为一种或多种芳香单卤、二卤、三卤或四卤代化合物，通式为H-R-H`，其中，H为任意卤素原子，H`为卤素原子、巯基或羟基，R为含有苯环的任意衍生物。
3.根据权利要求2所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，所述单体A包括但不限于双酚A、双酚S、联苯二酚、对苯二酚、4,4'-二羟基二苯砜、2,2'-二羟基联苯、4,4'-二羟基联苯、4,4'-二羟基二苯醚、4,4'-二羟基二苯硫醚、3,3'-二羟基二苯胺、2,2'-二羟基二苯甲烷、4,4'-二羟基二苯甲烷、4,4'-二羟基二苯酮、1,4'-二羟基萘、1,5'-二羟基萘、1,6'-二羟基萘、2,6'-二羟基萘和2,7'-二羟基萘；
所述单体B包括但不限于对氟二苯砜、对氯二苯砜、对溴二苯砜、4,4'-二氟二苯砜、4,4'-二氯二苯砜、3-氟-4-氯二苯甲酮、3-氯-4-氟二苯甲酮、4,4'-二氟二苯甲酮、3,4'-二氟二苯甲酮、3,4'-二氯二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、卤代苯硫酚、二氯苯、3,3,4,4'-四氯二苯砜和3,3,4,4'-四氟二苯砜。
4.根据权利要求2所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述盐与单体A的质量比为(1-5):1，所述盐为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸钠、磷酸钾、硫化钠和硫磺中的至少一种；
所述溶剂的质量为反应体系总质量的40％-90％，所述溶剂为二甲基亚砜、二甲基砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜和N-乙基吡咯烷酮中的至少一种；
所述共沸剂的质量为溶剂质量的3％-50％，所述共沸剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、氯苯、乙苯、二乙苯和偏二乙苯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述封端剂为能够与酚羟基或芳香卤化物反应的任意一种或多种小分子及高分子材料，所述封端剂的结构为线型、梳型、环型或超支化型，所述封端剂与单体的摩尔比为(0-5):100；
所述封端剂包括但不限于聚乙二醇、超支化聚甘油醚、聚丙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚、环糊精、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯醇、葡聚糖、壳聚糖、聚丙烯酸、环糊精、聚乙烯亚胺、葡萄糖、甘油、4,4'-二氯二苯砜、4-氯二苯砜、苯甲酰氯、双酚S、双酚A、苯酚、对甲苯酚、对甲氧基苯酚、甲基二氯硅烷、氯甲烷、苯基乙基二氯硅烷、苯氧基三氯化钛、乙氧基三氯化钛、3,4'-二卤二苯甲酮、3-氟-4-氯二苯甲酮、3-氯-4-氟二苯甲酮、3,4'-二氟二苯甲酮、3,4'-二氯二苯甲酮、芳香族多元酚和多羟基金刚烷衍生物。
6.根据权利要求1所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述致孔剂包括但不限于聚合物致孔剂、小分子有机物及无机盐致孔剂和纳米材料致孔剂；所述致孔剂的质量为铸膜液质量的0-40％。
7.根据权利要求6所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，所述聚合物致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、环糊精、超支化聚甘油醚、聚氧丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯醇、葡聚糖、聚乙二醇、聚丙二醇、壳聚糖、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯和聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物中的至少一种；
所述小分子有机物及无机盐致孔剂为十二烷基硫酸钠、樟脑磺酸、多巴胺、甘油、吐温、司盘、单宁酸、氯化锌、碳酸钙、硝酸锂、氯化锂、氯化钠、氯化钾和高氯酸锂中的至少一种；
所述纳米材料致孔剂为氧化石墨烯、改性碳纳米管、改性二氧化硅纳米颗粒、改性二氧化钛纳米颗粒、改性蒙脱土、改性埃洛石和改性碳酸钙纳米颗粒中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述稀释溶剂的质量为铸膜液质量的0-40％；
所述稀释溶剂为甲醇、乙醇、二乙二醇、乙二醇、异丙醇、甲乙酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氧六环、乙酸乙酯、乙酸甲酯、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环丁砜和四甲基亚砜中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述制膜的方法为相转化法、旋涂、喷涂、静电纺或流延；
所述相转化法为溶剂蒸发相转化法、蒸汽相转化法、热致相转化法或浸没沉淀相转化法；
所述浸没沉淀相转化法所用凝固浴为水或水与有机溶剂的混合溶剂；
所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基亚砜、环丁砜和二苯基砜中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种利用小分子单体制备分离膜的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述分离膜为含有或不含有支撑层的平板膜或中空纤维，所述分离膜的孔径范围为
Figure FDA0003384527130000041
所述支撑层为高分子多孔材料、陶瓷多孔材料或金属多孔材料。
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