聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及功能材料技术领域，具体涉及一种聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法。聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法，以N，N‑二甲基甲酰胺为溶剂，配制聚丙烯腈溶液，进行静电纺丝，用铝箔接收，收集得到聚丙烯腈纳米纤维膜；配置海藻酸钠水溶液，以及壳聚糖溶液，制备聚电解质超薄涂层复合膜，制备好后，将复合膜热处理。本发明专利技术成功制备了由聚丙烯腈电纺纳米纤维多孔膜和壳聚糖‑海藻酸钠聚电解质超薄涂层组成的纳米纤维复合膜。利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈的纳米纤维。多孔膜具有纤维纤度细、表面积大、孔隙率高等的特点，且具有很好的亲水性。

Preparation method of polyelectrolyte coating and nano fiber membrane composite membrane

The invention relates to the technical field of functional materials, in particular to a preparation method of polyelectrolyte coating and nano fiber membrane composite membrane. Method of preparation of polyelectrolyte coatings and nano fiber membrane composite membrane with N, N two methyl formamide as solvent, preparation of polyacrylonitrile solution, electrostatic spinning, foil receiving, collected polyacrylonitrile nano fiber membrane; configuration of aqueous solutions of alginate and chitosan solution, preparation of polyelectrolyte ultrathin coating composite membrane after the preparation of the composite membrane, heat treatment. Nano fiber composite membrane by electrospinning polyacrylonitrile nano fiber porous membrane and chitosan alginate polyelectrolyte ultrathin coating composition prepared by the invention successfully. Preparation of polyacrylonitrile nanofibers by electrospinning. The porous membrane has the advantages of small size, large surface area and high porosity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能材料
，具体涉及一种聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法。
技术介绍
复合膜是近年来开发的一种新型膜，是将超薄的皮层经不同方法附载在微孔支撑层上复合而成的膜，皮层和支撑层由不同的材料制成，一般由选择性分离层和多孔支撑层组成。静电纺丝技术是当前制备纳米纤维最主要的简单高效的技术四，以静电纺丝法制备的纳米纤维膜具有纤维纤度细、表面积大、孔隙率高等的形态特点，是非常好的过滤用支撑材质。聚电解质层层自组装成膜技术是在20世纪90年代首次提出，并在近年来迅速发展的一种新的成膜技术。LBL成膜技术利用带相反电荷聚电解质之间的静电作用在液一固界面交替沉积形成多层膜，利用电荷间较强的静电作用达到选择性分离的目的。LBL是首先将基膜(支撑体)进行荷电处理，浸入聚阳(阴)离子溶液中，然后在纯水中洗涤，再浸入聚阴(阳)离子溶液中，反复多次后形成多层自组装超薄分离层。聚电解质大多以水为溶剂，所以该方法绿色环保且条件温和，并具有方便快捷、厚度纳米级可控等优点，且可根据材料特点自行设计合成不同的聚电解质复合物膜。因此以LBL技术易于获得厚度薄、通量高的纳米滤膜旧。壳聚糖分子中含有羟基和氨基等亲水的活性基团，是自然界中少见的直链阳离子聚合物。海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种多糖碳水化合物脚，含有大量的羟基和羧基，是一种阴离子聚合物，有很强的亲水性，它可以与阳离子聚合物壳聚糖在静电作用下形成壳聚糖和海藻酸钠聚电解质层。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法。本专利技术的技术方案在于：聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法，包括如下步骤：（1）静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维膜以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，配制质量分数为10~12％的聚丙烯腈溶液，搅拌均匀后，静置脱泡至澄清透明；进行静电纺丝，用铝箔接收，收集得到聚丙烯腈纳米纤维膜；（2）聚电解质超薄涂层复合膜的制备配置海藻酸钠水溶液，以及以乙酸为溶剂的质量分数为0.4~0.5％的壳聚糖溶液，以步骤（1）中得到的聚丙烯腈纳米纤维膜为基膜，制备聚电解质超薄涂层复合膜，即将聚丙烯腈基膜表面浸于聚阳离子溶液-壳聚糖溶液中；用去离子水洗去多余的壳聚糖后浸于聚阴离子溶液-海藻酸钠溶液中，之后用去离子水洗去多余的阴离子；重复上述步骤，基膜表面交替沾取聚阴阳离子聚电解质溶液，制得具有聚电解质超薄涂层的复合膜；制备好后，将复合膜热处理。所述的静电纺丝的电压为20~25kV，纺丝流速为16~20微米／min，接收器与喷丝头的间距为15~20cm。所述的海藻酸钠水溶液的质量分数为1％，壳聚糖溶液的溶剂为乙酸，乙酸的体积分数为l％。所述的制备聚电解质超薄涂层复合膜的方法为交替沉积层层自组装LBL法。所述的热处理的温度为60~80℃。本专利技术的技术效果在于：本专利技术成功制备了由聚丙烯腈电纺纳米纤维多孔膜和壳聚糖-海藻酸钠聚电解质超薄涂层组成的纳米纤维复合膜。利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈的纳米纤维。多孔膜具有纤维纤度细、表面积大、孔隙率高等的特点，且具有很好的亲水性。具体实施方式聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法，包括如下步骤：实施例1（1）静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维膜以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，配制质量分数为10％的聚丙烯腈溶液，搅拌均匀后，静置脱泡至澄清透明；进行静电纺丝，用铝箔接收，收集得到聚丙烯腈纳米纤维膜；（2）聚电解质超薄涂层复合膜的制备配置海藻酸钠水溶液，以及以乙酸为溶剂的质量分数为0.4％的壳聚糖溶液，以步骤（1）中得到的聚丙烯腈纳米纤维膜为基膜，制备聚电解质超薄涂层复合膜，即将聚丙烯腈基膜表面浸于聚阳离子溶液-壳聚糖溶液中；用去离子水洗去多余的壳聚糖后浸于聚阴离子溶液-海藻酸钠溶液中，之后用去离子水洗去多余的阴离子；重复上述步骤，基膜表面交替沾取聚阴阳离子聚电解质溶液，制得具有聚电解质超薄涂层的复合膜；制备好后，将复合膜热处理。其中，所述的静电纺丝的电压为20kV，纺丝流速为16微米／min，接收器与喷丝头的间距为15cm。所述的海藻酸钠水溶液的质量分数为l％，壳聚糖溶液的溶剂为乙酸，乙酸的体积分数为l％。所述的制备聚电解质超薄涂层复合膜的方法为交替沉积层层自组装LBL法。所述的热处理的温度为60℃。实施例2（1）静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维膜以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，配制质量分数为12％的聚丙烯腈溶液，搅拌均匀后，静置脱泡至澄清透明；进行静电纺丝，用铝箔接收，收集得到聚丙烯腈纳米纤维膜；（2）聚电解质超薄涂层复合膜的制备配置海藻酸钠水溶液，以及以乙酸为溶剂的质量分数为0.5％的壳聚糖溶液，以步骤（1）中得到的聚丙烯腈纳米纤维膜为基膜，制备聚电解质超薄涂层复合膜，即将聚丙烯腈基膜表面浸于聚阳离子溶液-壳聚糖溶液中；用去离子水洗去多余的壳聚糖后浸于聚阴离子溶液-海藻酸钠溶液中，之后用去离子水洗去多余的阴离子；重复上述步骤，基膜表面交替沾取聚阴阳离子聚电解质溶液，制得具有聚电解质超薄涂层的复合膜；制备好后，将复合膜热处理。其中，所述的静电纺丝的电压为25kV，纺丝流速为20微米／min，接收器与喷丝头的间距为20cm。所述的海藻酸钠水溶液的质量分数为l％，壳聚糖溶液的溶剂为乙酸，乙酸的体积分数为l％。所述的制备聚电解质超薄涂层复合膜的方法为交替沉积层层自组装LBL法。所述的热处理的温度为80℃。本专利技术成功制备了由聚丙烯腈电纺纳米纤维多孔膜和壳聚糖-海藻酸钠聚电解质超薄涂层组成的纳米纤维复合膜。利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈的纳米纤维。多孔膜具有纤维纤度细、表面积大、孔隙率高等的特点，且具有很好的亲水性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维膜以N，N‑二甲基甲酰胺为溶剂，配制质量分数为10~12％的聚丙烯腈溶液，搅拌均匀后，静置脱泡至澄清透明；进行静电纺丝，用铝箔接收，收集得到聚丙烯腈纳米纤维膜；（2）聚电解质超薄涂层复合膜的制备配置海藻酸钠水溶液，以及以乙酸为溶剂的质量分数为0.4~0.5％的壳聚糖溶液，以步骤（1）中得到的聚丙烯腈纳米纤维膜为基膜，制备聚电解质超薄涂层复合膜，即将聚丙烯腈基膜表面浸于聚阳离子溶液‑壳聚糖溶液中；用去离子水洗去多余的壳聚糖后浸于聚阴离子溶液‑海藻酸钠溶液中，之后用去离子水洗去多余的阴离子；重复上述步骤，基膜表面交替沾取聚阴阳离子聚电解质溶液，制得具有聚电解质超薄涂层的复合膜；制备好后，将复合膜热处理。

【技术特征摘要】
1.聚电解质涂层和纳米纤维膜复合滤膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维膜以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，配制质量分数为10~12％的聚丙烯腈溶液，搅拌均匀后，静置脱泡至澄清透明；进行静电纺丝，用铝箔接收，收集得到聚丙烯腈纳米纤维膜；（2）聚电解质超薄涂层复合膜的制备配置海藻酸钠水溶液，以及以乙酸为溶剂的质量分数为0.4~0.5％的壳聚糖溶液，以步骤（1）中得到的聚丙烯腈纳米纤维膜为基膜，制备聚电解质超薄涂层复合膜，即将聚丙烯腈基膜表面浸于聚阳离子溶液-壳聚糖溶液中；用去离子水洗去多余的壳聚糖后浸于聚阴离子溶液-海藻酸钠溶液中，之后用去离子水洗去多余的阴离子；重复上述步骤，基膜表面交替沾取聚阴阳离子聚电解质溶液，制得具有聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长英，
申请(专利权)人：陕西聚洁瀚化工有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61