The invention discloses a preparation method of PVDF hollow fiber membrane, which comprises the following steps: (1) choose organic or inorganic nano particles hydrophobic materials; (2) choose one or two LiBr, LiCl, KBr, KCl as additive; (3) choose a NMP or DMAc or DMF or PVP as solvent; (4) with a molecular weight of 32 to 480 thousand as raw materials PVDF film material; (5) PVDF, solvent, nano particle material, additive mixing, heating and stirring at 60 DEG C for 4 ~ 8h, after the vacuum deaeration formation of casting solution; (6) the casting solution spinneret for spinning of hollow fiber membrane, using deionized water as the external bath, water and ethanol by weight ratio of 90:10 to 60:40 preparation of coagulant, spinning with spinneret; (7) the membrane immersed in deionized water, at the same time to The inner hole of the membrane passes through the slowly flowing anhydrous ethanol and then dries naturally to obtain the finished product of the PVDF hollow fiber membrane.
【技术实现步骤摘要】
PVDF中空纤维膜的制备方法
本专利技术涉及一种能够在内表面处形成大孔通道以提高气体扩散量的PVDF中空纤维膜的制备方法,属于中空纤维膜
技术介绍
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种具有高疏水性、机械强度、稳定性的高分子材料,由于PVDF可溶于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等常规的高沸点溶剂,因此常用在湿式相转移工艺中生产中空纤维膜材料。PVDF中空纤维膜在水处理领域已经得到广泛应用,在气体净化方面,研究工作者们的一个努力方向是制备用于膜接触吸收过程的气-液传质膜。这是基于PVDF中空纤维膜中易于形成多孔结构的特点,在气液吸收过程中可增大气液接触面积,从而提高传质吸收通量。由于PVDF中空纤维膜的这种特性,在气体吸收分离操作如生物质气体CO2吸收脱碳提纯、烟气吸收分离CO2等领域具有广阔的应用前景。将PVDF中空纤维膜用于膜接触吸收,使用者希望其膜结构具有两方面的理想特征:(1)在靠近膜外表面处的气-液界面处,具有多海绵孔分布的结构,以增大气液接触面积;(2)而在靠近气流侧的内表面上,具有大孔通道结构,以提高气体传质扩散能力强。目前研究工作者的关注点主要集中在前者,即提高靠近外表面处的海绵孔生成量,而如何在内表面处形成大孔通道的研究并未开展,由于这个环节也是提高膜接触吸收性能的一个重要方面,因此开展该方向技术研究是膜接触吸收材料中的一个关键内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够在内表面处形成大孔通道以提高气体扩散量的PVDF中空纤维膜的制备方法。本 ...
【技术保护点】
PVDF中空纤维膜的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:(1)选择疏水性的有机或无机纳米级颗粒材料,纳米级颗粒材料的粒径在100~800nm范围;(2)选择LiBr、LiCl、KBr、KCl中的一种或两种作为添加剂;(3)选择N‑甲基‑2‑吡咯烷酮(NMP)或N,N‑二甲基乙酰胺(DMAc)或N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种作为溶剂;(4)采用分子量为32~48万的PVDF原料作为成膜材料;(5)将PVDF、溶剂、纳米级颗粒材料、添加剂按重量比例(8~26%):(45~75%):(3~16%):(3~18%)混合,在60℃下加热搅拌4~8h,完毕后真空抽气脱泡形成铸膜液;(6)将铸膜液用于喷丝头进行中空纤维膜纺丝,在纺丝过程中,采用去离子水作为外部凝固浴,按水与乙醇的重量比为90:10~60:40配制成内凝固浴,用喷丝头进行纺丝;(7)将纺出的中空纤维膜进行后处理:将膜丝浸没在去离子水中,同时向膜内孔通入缓慢流动的无水乙醇,然后自然晾干,获得PVDF中空纤维膜成品。
【技术特征摘要】
1.PVDF中空纤维膜的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:(1)选择疏水性的有机或无机纳米级颗粒材料,纳米级颗粒材料的粒径在100~800nm范围;(2)选择LiBr、LiCl、KBr、KCl中的一种或两种作为添加剂;(3)选择N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种作为溶剂;(4)采用分子量为32~48万的PVDF原料作为成膜材料;(5)将PVDF、溶剂、纳米级颗粒材料、添加剂按重量比例(8~26%):(45~75%):(3~16%):(3~18%)混合,在60℃下加热搅拌4~8h,完毕后真空抽气脱泡形成铸膜液;(6)将铸膜液用于喷丝头进行中空纤维膜纺丝,在纺丝过程中,采用去离子水作为外部凝固浴,按水与乙醇的重量比为90:10~60:40配制成内凝固浴,用喷丝头进行纺丝;(7)将纺出的中空纤维膜进行后处理:将膜丝浸没在去离子水中,同时向膜内孔通入缓慢流动的无水乙醇,然后自然晾干,获得PVDF中空纤维膜成品。2.根据权利要求1所述的PVDF中空纤维膜的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈泽智,龚惠娟,庞洪磊,杜梦帆,沈琪,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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