The invention discloses an electrospun PcH/ZIF nanofiber membrane for membrane distillation and a preparation method thereof. The preparation method is as follows: ZIF 71 nanoparticles are added into the solvent, dispersed uniformly by ultrasound, and then the PcH polymer is dissolved in the mixture solution. After magnetic stirring, the spinning solution is static defoamed and left to be used; the spinning solution is electrospun, and the electrostatic nanofibers are received by PEF nonwoven fabric, thus the PcH/ZIF nanofibers film with PEF nonwoven fabric as the support layer is obtained; The rice fiber membrane was peeled off from the collector and dried in vacuum. After hot pressing, the electrospun PcH/ZIF nanofiber membrane was obtained. The electrospun PcH/ZIF nanofiber membrane provided by the invention can be used for membrane distillation with salt interception rate greater than 99.99%, and has good mechanical properties and wettability resistance, improves vapor permeability, and greatly reduces the risk of membrane fouling.
【技术实现步骤摘要】
一种PcH/ZIF纳米纤维膜及其制备方法
本专利技术涉及一种用于膜蒸馏的静电纺PcH/ZIF纳米纤维膜的制备方法,属于膜蒸馏
技术介绍
膜蒸馏是一种新兴的热驱动分离技术,与传统的膜分离技术(如反渗透、超滤、纳滤等)相比,它具有精馏设备小、操作温度低、脱盐率高、水力压力低等优点,引起了研究者的广泛关注。静电纺丝是一种简单直接的膜制备方法,通过在高压电场下通过喷丝头强制聚合物溶液来生产纳米纤维膜。可通过静电纺丝制造具有可控孔径的高度多孔膜。常用于静电纺的聚合物有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚偏氟乙烯(PVDF)。这三种聚合物的化学稳定性不错,但是热稳定性一般。而聚偏二氟乙烯共六氟丙烯(以下简写PcH)兼具热稳定性好和化学性质稳定两种优点、且耐溶剂性强,加工性能好,是一种优异的复合材料的基体材料。同时,PcH是半结晶热塑性聚合物,含有α、β、γ等多种晶相,常通过控制成膜工艺促进α相向β相转变来提升材料介电性能。PcH制成膜,可作为膜分离技术的反应膜应用于海水淡化、纯水制备、化工行业的分离提纯和环境保护等方面。然而,静电纺丝膜通常较蓬松,导致较弱的机械性能和较差的膜性能。因此,热压后处理尤为重要。有研究表明,热压可以改善膜的机械和物理性质,从而提高膜的稳定性。经热压后,膜的膜孔润湿现象减少,渗透通量增加。金属-有机骨架(MOFs)是一种新兴的杂化纳米多孔材料。MOFs是通过将有机连接物和金属分子组装成结晶支架形成的,在报道的晶体材料中具有极高的比表面积和孔隙率。它们的孔径、孔隙率、晶体尺寸和形貌可以通过选择合适的有机交联剂和金属簇进行适当的调整,并通 ...
【技术保护点】
1.一种PcH/ZIF纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1):将ZIF‑71纳米颗粒加入到溶剂中,超声使其分散均匀,然后称取PcH聚合物溶于该混合液中,磁力搅拌后,将纺丝液静置脱泡,待用;步骤2):将纺丝液倒入注射器,在高压作用下进行静电纺丝,用PEF无纺布接收静电纳米纤维丝,从而得到PEF无纺布作为支撑层的PcH/ZIF纳米纤维膜;步骤3):将纳米纤维膜从收集器上剥离,真空干燥后,进行热压处理,得到静电纺PcH/ZIF纳米纤维膜。
【技术特征摘要】
1.一种PcH/ZIF纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1):将ZIF-71纳米颗粒加入到溶剂中,超声使其分散均匀,然后称取PcH聚合物溶于该混合液中,磁力搅拌后,将纺丝液静置脱泡,待用;步骤2):将纺丝液倒入注射器,在高压作用下进行静电纺丝,用PEF无纺布接收静电纳米纤维丝,从而得到PEF无纺布作为支撑层的PcH/ZIF纳米纤维膜;步骤3):将纳米纤维膜从收集器上剥离,真空干燥后,进行热压处理,得到静电纺PcH/ZIF纳米纤维膜。2.如权利要求1所述的PcH/ZIF纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中ZIF在溶剂中的质量浓度为0.25~0.75%,PcH在溶剂中的质量浓度为18~25%;所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺与丙酮的混合物。3.如权利要求2所述的PcH/ZIF纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述N,N-二甲基甲酰胺与丙酮的体积比为(7:3)~(9:1)。4.如权利要求1所述的Pc...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄满红,邓倩,宋佳玲,孔壮,蒋楠,郭吉丽,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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