本文公开包含聚苯胺的正向渗透(FO)膜。也描述制备膜的方法，包括通过浇注后处理来调谐膜的性质的方法；以及在FO应用中使用膜的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于正向渗透应用的通过相反转形成的聚苯胺膜 相关申请 本申请要求2013年5月15日提交的美国临时专利申请序列号61/823,739的优先权 权益。背景据估计世界的整个供水中有小于1%是容易取得的淡水，其正变得日益紧迫。已提 出一种称为低能脱盐的方法来加强运个耗竭性淡水供给，其中无需如由通过反向渗透(RO) 进行的当前脱盐所需的大量能量。当通过半透膜分离时，通过正向渗透(FO)进行的低能脱 盐利用自然渗透过程来从海水汲取淡水进入极其浓缩溶液中。浓缩溶液中的溶质可通过各 种手段，如低级热量W及变换溶液溫度或酸度加W收回。开发运个方法的主要障碍是缺乏 适合膜。 存在对能够通过正向渗透来纯化水的化学W及热稳定材料的需要。 概述在某些实施方案中，本专利技术设及一种正向渗透膜，其中所述膜基本上由多孔载体 材料和聚合物层组成;并且所述聚合物层包含聚苯胺。[000引在某些实施方案中，本专利技术设及形成膜的方法，其包括W下步骤： a.提供包含聚苯胺和聚苯胺溶剂的第一组合物； b.将所述第一组合物涂布于多孔载体材料上；W及C.使所述涂布有所述第一组合物的多孔载体材料与聚苯胺非溶剂接触，由此形成 所述膜。 在某些实施方案中，本专利技术设及一种方法，其包括使液体组合物穿过本文所述的 膜，其中所述液体组合物包含溶质和溶剂;并且所述膜基本上不可为所述溶质所渗透。 附图简述 图1描绘各种无涂层膜的队Ii/s化计的水渗透率(A)(左侧棒条)和Wiig/s计的盐 通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作(汲取溶液=32g/L化Cl;进料溶液=DI水;20 °C;流速=0.Igpm)。所用PA化是来自Sigma-Al化ich的65kDaPA化。[001引图2描绘各种无涂层膜的队ii/S化计的水渗透率(AK左侧棒条)和Wiig/s计的盐 通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作(汲取溶液=32g/L化Cl;进料溶液=DI水;20 °C;流速=0.Igpm)。所用PA化是来自SantaFeScienceandTechnologies的65kDaPA化。图3描绘进行或不进行后处理的各种膜的Wm/S化计的水渗透率(A)(左侧棒条） 和Wyg/s计的盐通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作(汲取溶液=32g/L化Cl;进料 溶液=DI水；20°C;流速=0.Igpm)。后处理：湿式固化二在35°C下水浴2分钟；精脑横酸 (CSA)处理= 20g/LCSA，pH~1.3，1小时;NaOH处理=抑 12，13小时。 图4描绘W不同诱注叶片高度制备的进行或不进行后处理的各种膜的Wm/S化计 的水渗透率(A)(左侧棒条)和Wiig/s计的盐通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作(汲 取溶液=32g/L化Cl;进料溶液=DI水;20°C;流速=0.Igpm)。后处理:湿式固化=在指定 溫度下水浴2分钟。图5描绘进行或不进行后处理的各种膜的Wm/s化计的水渗透率(A)(左侧棒条） 和Wyg/s计的盐通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作(汲取溶液=32g/L化Cl;进料 溶液=DI水；20°C;流速=0.1gpm)。后处理：CSA处理=1OOmMCSA，pH~1.3，1小时；化OH处 理二抑12，13小时。图6描绘W不同诱注叶片高度制备的进行或不进行后处理的各种膜的Wm/S化计 的水渗透率(A)(左侧棒条)和Wiig/s计的盐通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作(汲 取溶液=32g/LNaCl;进料溶液=DI水；20°C;流速=0.Igpm)。后处理：CSA处理=IOOmM CSA，pH~1.3，1小时；肥1处理=10-SfflM肥1，抑~3，1小时;HC1处理=1OOmM肥1，pH~1，1小 时。 图7描绘使用不同织物制备的各种膜的Wm/S化计的水渗透率(A)(左侧棒条)和 Wyg/s计的盐通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作(汲取溶液= 32g/L化Cl;进料溶 液=DI水;20°C;流速= 0.1gpm)。 图8和图9描绘使用不同诱注叶片高度制备的各种膜的Wm/SPa计的水渗透率(A) (左侧棒条)和Wyg/s计的盐通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作(汲取溶液= 32g/L NaCl;进料溶液=DI水;室溫）。 图10描绘使用不同诱注叶片高度制备的各种膜的横截面的SBl图像(左侧图像= 152WI1诱注高度;右侧图像=102WI1叶片高度）。(a)比例尺=1Own;(b)比例尺=Iwii。 图11描绘进行或不进行后处理，并且具有不同诱注叶片高度的各种膜的Wm/SPa 计的水渗透率(A)(左侧棒条)和Wiig/s计的盐通过率(右侧棒条）。实验WFO模式进行操作 (汲取溶液=32g/L化Cl;进料溶液=DI水;室溫（约23°C))。后处理:CSA处理=1OOmMCSA， 抑~1.3，1小时;NaOH处理=抑12，13小时。 图12表列诱注原样W及在用HCl处理之后，本专利技术的PANi膜的结构参数、孔隙度和 沈姻像。详细描述在某些实施方案中，本专利技术设及超级可湿润材料聚苯胺(PANi)制备允许达成高水 渗透率，同时维持高盐选择性的FO膜的用途。在优选实施方案中，聚苯胺膜通过非溶剂诱导 的相分离或相反转形成。在运个方法中，将溶解于溶剂中的聚合物诱注于织物上，并且浸溃 于非溶剂中。在浸溃后，非溶剂诱导聚合物沉淀W形成膜。 在某些实施方案中，本专利技术的膜显示良好可湿润性和可调谐形态。由于本专利技术的 膜的合乎需要的特征，所W它们除脱盐之外也可用于许多FO应用中，包括处理填埋浸析液， 产生应急饮料，W及从处理的污水浓缩营养物。 如本文所用，对包括有机化合物的化合物的命名可使用常用名称、IUPAC、IUBMB或 CAS命名推荐给出。当存在一种或多种立体化学特征时，Cahn-Ingold-Prelog立体化学规则 可用于指定立体化学优先级、E/Z规范等。如果给出名称，那么本领域技术人员可通过使用 命名惯例系统性分解化合物结构，或通过可商购获得的软件，如CHEMDRAW?(Cambridgesoft Co巧oration,U.S.A.)容易地确定化合物的结构。 除非上下文另外明确规定，否则如说明书和权利要求中所用，单数形式"一"和"所 述"包括复数个指示物。 如本文所用的术语"包含"将被理解为意指随后清单是非穷举性的，并且可或可不 包括任何其它额外适合条目，例如适当时一种或多种其它特征、组分和/或成分。 范围在本文中可表示为从"约"一个特定值和/或至"约"另一特定值。当表示所述 范围时，另一方面包括从一个特定值和/或至另一特定值。类似地，当值通过使用先行词 "约"而被表示为近似值时，应了解特定值形成另一方面。应进一步了解各范围的终点关于 另一终点W及独立于另一终点均是有意义的。也应了解存在本文公开的许多值，并且各值 除所述值自身之外在本文中也被公开为"约"那个特定值。举例来说，如果公开值"10"，那么 也公开"约10"。也应了解也公开两个特定单元之间的各单元。举例来说，如果公开了 10和 15,那么也公开了 11、12、13和14。 在说明书和结论性权利要求中提及特定成分或组分在组合物中的重量份表示所 述组合物或物品中其重量份被本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种正向渗透膜，其中所述膜基本上由多孔载体材料和聚合物层组成；并且所述聚合物层包含聚苯胺。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：EMV赫克，MCY王，RB卡纳，
申请(专利权)人：加州大学评议会，
类型：发明
国别省市：美国;US
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