【技术实现步骤摘要】
一种纳米微柱超双疏复合膜的制备方法
本专利技术涉及超双疏复合膜制备
,具体涉及一种纳米微柱超双疏复合膜的制备方法。
技术介绍
膜蒸馏(MD)是一种利用膜两侧跨膜蒸气压差实现水净化的技术。该工艺与压力驱动膜工艺相比优势为:(1)操作温度比常规蒸馏低;(2)操作压力比RO低;(3)非挥发性溶质理论去除率为100%;(4)不受高渗透压的限制;(5)能耗低于多级真空蒸发。尽管人们对MD在海水淡化、废水处理和回收有价值成分等方面的应用进行了广泛的研究,但受限于通量低、膜污染和膜孔润湿问题、高效MD工艺系统的优化与开发进程慢等问题,MD工业化应用还存在问题。在这些因素中,膜污染和润湿问题尤为重要,因为膜污染会改变膜的表面性质和膜孔结构,导致膜孔的湿润,最终导致膜通量下降。目前控制膜污染的方法主要集中在对料液进行预处理、添加阻垢剂及膜清洗、膜表面超疏水或超双疏改性。在这些控制膜污染的方法中,对膜表面进行超疏水或超双疏改性,可在不增加处理成本的前提下,有效地减轻膜污染和润湿。虽然膜的超疏水改性在水环境下的自清洁、防结冰等方面应用广泛,但超疏水性表面仍容易被表面活性剂润、油性液体等低表面张力溶液润湿,因此限制了超疏水表面在油污环境下的自清洁作用。而超双疏表面对水和油性液体的接触角均达到150°以上,它的提出有望解决油水共存环境下的自清洁问题。近年来,多种技术(如静电纺丝、离子刻蚀、光刻、溶胶-凝胶法、相分离和化学气相沉积法)被用于制备超双疏表面。但这些技术多数存在工艺繁琐、条件苛刻、成本高和选材范围窄等问 ...
【技术保护点】
1.一种纳米微柱超双疏复合膜的制备方法,其特征在于该制备方法按以下步骤完成:/n一、微柱型PVDF膜的制备:将聚偏氟乙烯、二甘醇和二甲基乙酰胺混合在一起,并在70℃~90℃的温度条件下搅拌10h~12h,得到PVDF铸膜液;将PVDF铸膜液均匀浇铸到PDMS模具上,在60℃~80℃的水浴蒸气中熏蒸10s~30s,然后浸入水中浸泡15min~30min,将膜体从PDMS模具上剥离,再将膜体进行清洗处理,最后干燥40h~48h,得到微柱型PVDF膜,所述聚偏氟乙烯的质量与二甘醇的体积和二甲基乙酰胺的体积的比为1g:(1mL~3mL):(18mL~20mL);/n二、接枝溶液的制备:将纳米二氧化硅加入到环己烷中,磁力搅拌20min~30min,然后超声20min~30min,再加入1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷,并在30℃~40℃下超声1h~1.5h,最后在40℃~50℃下磁力搅拌1h~2h,得到PFTS/SiO
【技术特征摘要】
1.一种纳米微柱超双疏复合膜的制备方法,其特征在于该制备方法按以下步骤完成:
一、微柱型PVDF膜的制备:将聚偏氟乙烯、二甘醇和二甲基乙酰胺混合在一起,并在70℃~90℃的温度条件下搅拌10h~12h,得到PVDF铸膜液;将PVDF铸膜液均匀浇铸到PDMS模具上,在60℃~80℃的水浴蒸气中熏蒸10s~30s,然后浸入水中浸泡15min~30min,将膜体从PDMS模具上剥离,再将膜体进行清洗处理,最后干燥40h~48h,得到微柱型PVDF膜,所述聚偏氟乙烯的质量与二甘醇的体积和二甲基乙酰胺的体积的比为1g:(1mL~3mL):(18mL~20mL);
二、接枝溶液的制备:将纳米二氧化硅加入到环己烷中,磁力搅拌20min~30min,然后超声20min~30min,再加入1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷,并在30℃~40℃下超声1h~1.5h,最后在40℃~50℃下磁力搅拌1h~2h,得到PFTS/SiO2溶液,所述纳米二氧化硅的质量与环己烷的体积的比为(1g~1.5g):100mL,1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷与纳米二氧化硅的质量比为(0.5~2.5):1;
三、纳米微柱超双疏复合膜的制备:将步骤一中得到的微柱型PVDF膜与FeSO4·7H2O、双氧水、无水乙醇和去离子水混合,并在50℃~60℃水浴中反应2h~3h,然后取出微柱型PVDF膜进行清洗处理,再在70℃~90℃下烘干,得到羟基化的微柱型PVDF膜,所述FeSO4·7H2O的质量与双氧水的体积、无水乙醇的体积和去离子水的体积的比为1g:5.5mL:50mL:50mL;将羟基化的微柱型PVDF膜浸入步骤二中得到的PFTS/SiO2溶液中,浸泡1.5h~2h,取出,然后用去离子水清洗3次~5次,再在70℃~80℃下烘干,得到纳米微柱超双疏复合膜。
<...
【专利技术属性】
技术研发人员:李正,牛静东,何广泽,张兰河,谭震,南秀娜,
申请(专利权)人:东北电力大学,
类型:发明
国别省市:吉林;22
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。