一种以核壳结构微凝胶作为开关的温度和pH双响应智能开关膜的制备方法技术

一种以核壳结构微凝胶作为开关的温度和pH双响应智能开关膜的制备方法，所述制备方法包括：(1)将P4VP核/PNIPAM壳微凝胶分散于N,N‑二甲基甲酰胺中，搅拌和超声至微凝胶完全分散，随后加入聚偏氟乙烯，搅拌至聚偏氟乙烯完全溶解，静置以脱除气泡，得到均相铸膜液；所述均相铸膜液中，聚偏氟乙烯的质量含量为9～11％，P4VP核/PNIPAM壳微凝胶的质量含量为1.4～1.6％，余量为N,N‑二甲基甲酰胺；(2)将铸膜液浇铸在洁净的玻璃板上，用平整的刮刀刮膜，立即将湿膜放入凝固浴中进行相分离成膜，将完全相分离的膜浸泡在去离子水中以浸出残余物，得到智能开关膜。本发明专利技术有效地把核壳结构微凝胶原位偏析到膜的孔道表面，制备出具有优异的温度和pH双响应和可逆响应性能的智能开关膜。

A temperature sensitive and pH dual responsive smart switch film with core shell microgel as switch

The preparation method comprises: (1) dispersing P4VP core /PNIPAM shell microgel into N, N, two, methyl formamide, stirring and ultrasonic dispersing completely to the microgel, then adding polyvinylidene fluoride, stirring to the polyvinylidene fluoride completely dissolving, and statically removing the bubbles, and obtaining homogeneous casting film, and then preparing the pH film. The content of polyvinylidene fluoride in the homogeneous casting film solution is 9 to 11%, and the mass content of P4VP core /PNIPAM shell microgel is 1.4 to 1.6%, the allowance is N, N, two methyl formamide; (2) casting liquid is cast on the clean glass plate, and scraped with a flat scraper, and then the wet film is placed in a coagulation bath to separate the film, and the completely separated film is immersed in deionized film. The intelligent switch membrane was obtained by leach residue in water. The invention effectively segregates the core shell structure microgel in situ to the pore surface of the membrane, and produces an intelligent switch film with excellent temperature and pH dual response and reversible response performance.

【技术实现步骤摘要】
一种以核壳结构微凝胶作为开关的温度和pH双响应智能开关膜的制备方法
本专利技术属于分离膜
，具体涉及一种以核壳结构微凝胶作为开关的温度和pH响应智能开关膜的制备方法。
技术介绍
膜分离技术已经广泛应用于化工/生物分离、环境工程、能源回收和水处理等方面。但是传统的多孔膜(例如超滤，纳滤和反渗透)由于其不可改变的孔径结构和单一的选择性严重限制了它们的有效应用。因此，具有能够自我调控孔径大小和改变选择/渗透性能的智能开关膜受到越来越多研究人员的关注。到目前为止，人们已经设计和制造出能够根据外界化学/物理环境的变化而自我调节孔径的大小的智能开关膜。这些化学/物理环境信号有光，磁场，电场，温度、pH和特殊分子或离子。这些智能开关膜在许多领域展现出潜在的应用价值，包括水处理、化工/生物分离、药物控制释放、手性拆分和传感器等。相对于单响应智能开关膜，能够响应于多种环境刺激因素的双重或多重响应智能开关膜能够适用于更复杂的环境模型和具有更加广泛的应用。在膜过程中，温度和pH是最常见和容易调控的两个因素，因此，开发具有温度和pH响应的智能开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以核壳结构微凝胶作为开关的智能开关膜的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：/n(1)将P4VP核/PNIPAM壳微凝胶分散于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌和超声至微凝胶完全分散，随后加入聚偏氟乙烯，搅拌至聚偏氟乙烯完全溶解，静置以脱除气泡，得到均相铸膜液；所述均相铸膜液中，聚偏氟乙烯的质量含量为9～11％，P4VP核/PNIPAM壳微凝胶的质量含量为1.4～1.6％，余量为N,N-二甲基甲酰胺；其中，P4VP即聚(4-乙烯吡啶)，所述PNIPAM即聚(N-异丙基丙烯酰胺)；/n(2)将铸膜液浇铸在洁净的玻璃板上，用平整的刮刀刮膜，立即将湿膜放入凝固浴中进行相分离成膜，将完全相分...

【技术特征摘要】
1.一种以核壳结构微凝胶作为开关的智能开关膜的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：
(1)将P4VP核/PNIPAM壳微凝胶分散于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌和超声至微凝胶完全分散，随后加入聚偏氟乙烯，搅拌至聚偏氟乙烯完全溶解，静置以脱除气泡，得到均相铸膜液；所述均相铸膜液中，聚偏氟乙烯的质量含量为9～11％，P4VP核/PNIPAM壳微凝胶的质量含量为1.4～1.6％，余量为N,N-二甲基甲酰胺；其中，P4VP即聚(4-乙烯吡啶)，所述PNIPAM即聚(N-异丙基丙烯酰胺)；
(2)将铸膜液浇铸在洁净的玻璃板上，用平整的刮刀刮膜，立即将湿膜放入凝固浴中进行相分离成膜，将完全相分离的膜浸泡在去离子水中以浸出残余物，从而得到智能开关膜；所述凝固浴为纯水，凝固浴的温度控制在14～26℃之间。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述P4VP核/PNIPAM壳微凝胶按以下方法制备：
(a)将交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵和去离子水加入到反应容器中，加热至40～45℃并在氮气保护下搅拌溶解，停止搅拌，加入4-乙烯吡啶，升温至75℃，随后加入引发剂2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐，并开始搅拌，在氮气保护下，在70～75℃反应4～5小时，获得P4VP微凝胶悬浮液；所述4-乙烯吡啶、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和十二烷基三甲基氯化铵在去离子水中浓度分别为18～22mmol/L、1.8～2.2mmol/L和0.1～0.11mmol/L，引发剂的物质的量为4-乙烯吡啶和N,N-亚甲基双丙烯酰胺物质的量的3-5％；
(b)在步骤(a)反应结束后，往装有P4VP微凝胶悬浮液的反应容器中加入单体N...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈江南，刘华文，高从堦，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33