具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法与应用，通过在多孔支撑层上过滤防止孔渗材料悬浮液，在多孔支撑层上得到一层纳米尺寸厚度的防止孔渗材料，然后将铸膜液滴加到防止孔渗材料上进行旋涂，最后将膜在真空干燥箱中烘干即可得到具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜。本发明专利技术所得渗透汽化复合膜的杂化分离层厚度与金属‑有机框架材料颗粒尺寸相当，渗透物分子在杂化分离层内经过一个金属‑有机框架材料颗粒扩散后即可直接到达杂化分离层的下表面，扩散路径短，扩散阻力较小。该复合膜可用于水中苯酚、苯胺、乙醇、异丙醇和正丁醇等有机物的脱除并表现出优异的分离性能。

Preparation and application of pervaporation composite membrane with through structure hybrid separation layer

【技术实现步骤摘要】
具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法与应用
本专利技术涉及到一种具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法与应用，属于膜分离

技术介绍
与精馏和吸附等传统分离技术相比，渗透汽化膜分离技术在水中少量有机物的脱除领域具有明显的技术优势和经济优势。渗透汽化技术能否在工业生产过程中得到实际应用取决于渗透汽化膜材料，其中最为重要的指标为渗透通量和分离因子。高分子渗透汽化膜材料来源广泛，成膜性好，但易于溶胀，普遍存在“trade-off”效应，分离性能稳定性较差。虽然无机膜分离性能稳定性相对较好，但是成膜性差，机械性能也不好，在膜组件组装的过程中容易发生破损。杂化膜的出现为解决上述问题提供了一种有效的途径。杂化膜是通过在高分子相中引入填充物所得，其兼具高分子膜材料和无机膜材料的优势，因而得到研究人员的广泛关注和研究。对于杂化膜而言，填充物和高分子之间相容性最为关键。近年来，金属-有机框架材料(MOFs)作为一种新型的填充物引起研究人员的兴趣。MOFs材料孔径可控，孔隙率高且具有选择吸附性（LiuXL,LiYS,Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）室温下，将金属-有机框架材料置于有机溶剂中，超声分散后得到金属-有机框架材料分散液，然后，将高分子材料逐步加入到金属-有机框架材料分散液中，充分搅拌至高分子材料完全溶解，静置脱泡后得到铸膜液；/n（2）将防止孔渗材料悬浮液真空抽滤到多孔支撑层上得到预涂支撑层，然后将预涂支撑层置于旋涂仪上，取一定体积的铸膜液滴加到预涂支撑层中心位置处，然后开始旋涂制膜；/n（3）将旋涂所得膜置于真空干燥箱中干燥即可得具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）室温下，将金属-有机框架材料置于有机溶剂中，超声分散后得到金属-有机框架材料分散液，然后，将高分子材料逐步加入到金属-有机框架材料分散液中，充分搅拌至高分子材料完全溶解，静置脱泡后得到铸膜液；
（2）将防止孔渗材料悬浮液真空抽滤到多孔支撑层上得到预涂支撑层，然后将预涂支撑层置于旋涂仪上，取一定体积的铸膜液滴加到预涂支撑层中心位置处，然后开始旋涂制膜；
（3）将旋涂所得膜置于真空干燥箱中干燥即可得具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜。


2.根据权利要求1所述的具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中金属-有机框架材料包括MIL-53(Al)、ZIF-8或ZIF-71，粒径范围为1μm~10μm；高分子材料为聚醚共聚乙酰胺；有机溶剂包括但不限于二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺等极性有机溶剂。


3.根据权利要求1所述的具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的铸膜液的质量分数为4%~8%，金属-有机框架材料与高分子材料的质量比为1:100~60:100。


4.根据权利要求1所述的具有贯通结构杂化分离层的渗透汽化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩光鲁，孔华杰，吴诗德，王诗文，韩莉锋，王恒，路宽，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41