聚乙烯亚胺‑聚丙烯酸‑草酸钙/水解聚丙烯腈超薄复合膜及制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种聚乙烯亚胺‑聚丙烯酸‑草酸钙/水解聚丙烯腈超薄复合膜，该超薄复合膜厚度为88～186nm，由聚乙烯亚胺层、聚丙烯酸层及内部的草酸钙构成；其中，聚乙烯亚胺的质量浓度为2g/L，聚丙烯酸质量浓度为1g/L，氯化钙、草酸钠含量为1‑5mmol/L，聚乙烯亚胺/氯化钙、聚丙烯酸/草酸钠溶液的交替组装次数为1‑4。其制备过程包括：聚丙烯腈超滤膜水解；配制聚乙烯亚胺/氯化钙溶液，聚丙烯酸/草酸钠溶液；聚乙烯亚胺/氯化钙溶液，聚丙烯酸/草酸钠溶液用旋涂仪交替组装。本发明专利技术超薄复合膜的制备条件温和、绿色环保，制得的膜材料用于渗透蒸发乙醇/水混合体系的脱水，具有较好的渗透通量和分离因子。

Polyethyleneimine polyacrylic acid calcium oxalate / polyacrylonitrile ultrathin composite membrane and preparation and Application

The invention discloses a polyethyleneimine polyacrylic acid calcium oxalate / polyacrylonitrile ultrathin composite membrane, the composite ultrathin film thickness is 88 ~ 186nm, composed of polyethyleneimine layer, polyacrylic acid layer and internal calcium oxalate; the concentration of polyethyleneimine 2g/L, polyacrylic acid concentration is 1g/L, calcium sodium chloride content of oxalic acid, 1 5mmol/L, polyethyleneimine / polyacrylic acid / calcium chloride, sodium oxalate solution alternately assembled for the number 1 4. The preparation process includes: hydrolysis of polyacrylonitrile ultrafiltration membrane, preparation of polyethyleneimine / calcium chloride solution, polyacrylic acid / sodium oxalate solution, polyethyleneimine / calcium chloride solution, polyacrylic acid / sodium oxalate solution alternately assembled by spin coating instrument. The ultra-thin composite membrane of the invention has mild preparation conditions and environmental protection. The membrane material prepared has good permeation flux and separation factor for pervaporation dehydration of ethanol / water mixture system.

【技术实现步骤摘要】
聚乙烯亚胺-聚丙烯酸-草酸钙/水解聚丙烯腈超薄复合膜及制备和应用
本专利技术涉及聚乙烯亚胺-聚丙烯酸-草酸钙/水解聚丙烯腈超薄复合膜及制备和应用，属于复合膜

技术介绍
近年来，随着经济发展和社会进步，人们对能源的需求日益增长，世界能源的消耗量与日俱增，逐渐暴露出来的能源危机也已成为全球关注的热点话题。除此之外，由于技术和设备上的落后，长期使用化石能源也会带来一系列的环境问题，例如北方严重的雾霾天气、温室效应等等。因此，寻找合适的替代能源和可再生能源，并且既要满足人类的生活需求、解决能源危机，又要保护环境质量，已经成为各国科学工作者研究工作的重点。燃料乙醇作为一种典型的可再生液体燃料，一般是指体积分数达到99.5％以上的无水乙醇，由于其是一种良好的汽油增氧剂，可以将其制成乙醇汽油。制备燃料乙醇最常用的方法是生化法，但是其乙醇产品浓度过低，远远低于燃料乙醇的标准，不能直接被利用，因此，需要通过对其进行脱水处理，提高乙醇含量。采用膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术，可以广泛用于分离有机混合物或共沸物、近沸点混合物，其操作简单、能耗低，分离效率高。膜分离技术的核心是制备高性能的膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯亚胺‑聚丙烯酸‑草酸钙/水解聚丙烯腈超薄复合膜，其特征在于：该复合膜厚度为88～186nm，包括多孔支撑层和分离层，所述支撑层为水解聚丙烯腈超滤膜，分离层由聚乙烯亚胺层和聚丙烯酸层及内部的草酸钙构成，所述分离层制备原料为聚乙烯亚胺的质量浓度为2g/L，聚丙烯酸质量浓度为1g/L，氯化钙和草酸钠含量均为1‑5mmol/L，且氯化钙和草酸钠的含量相同；所述分离层由聚乙烯亚胺/氯化钙溶液和聚丙烯酸/草酸钠溶液交替组装构成，交替组装的次数为1‑4。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯亚胺-聚丙烯酸-草酸钙/水解聚丙烯腈超薄复合膜，其特征在于：该复合膜厚度为88～186nm，包括多孔支撑层和分离层，所述支撑层为水解聚丙烯腈超滤膜，分离层由聚乙烯亚胺层和聚丙烯酸层及内部的草酸钙构成，所述分离层制备原料为聚乙烯亚胺的质量浓度为2g/L，聚丙烯酸质量浓度为1g/L，氯化钙和草酸钠含量均为1-5mmol/L，且氯化钙和草酸钠的含量相同；所述分离层由聚乙烯亚胺/氯化钙溶液和聚丙烯酸/草酸钠溶液交替组装构成，交替组装的次数为1-4。2.一种根据权利要求1所述聚乙烯亚胺-聚丙烯酸-草酸钙/水解聚丙烯腈超薄复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将截留分子量为10万的聚丙烯腈超滤膜放入浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中热处理0.5h；然后，用蒸馏水冲洗晾干得到水解聚丙烯腈超滤膜，备用；步骤二、室温下，配制质量体积浓度为2g/L的聚乙烯亚胺溶液，并加入氯化钙配成氯化钙含量为1-5mmol/L的混合溶液A；步骤三、室温下，配制质量体积浓度为1g/L的聚丙烯酸溶液，并加入草酸钠配成草酸钠含量为1-5mmol/L的混合溶液B；步骤四、将步骤二中的混合溶液A用旋涂法涂敷在步骤一获得的水解聚丙烯腈超滤膜上，并水洗；步骤五、将步骤三中的混合溶液B用旋涂法涂敷在步骤四获得的膜上，并水洗；步骤六、将步骤二中的混合溶液A用旋涂法涂敷在步骤五获得的膜上，并水洗；步骤七、重复上述步骤五和步骤六0-4次；步骤八、对步骤七处理后的膜在室温下静置干燥，获得聚乙烯亚胺-聚丙烯酸-草酸钙/水解聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜忠义，刘冠华，侯立鹏，陈程，李长东，杨昊，潘福生，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12