一种高性能滤膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能的滤膜的制备方法，属于环境材料领域。本申请通过以双环戊二烯和单体为原料，在催化剂和引发剂作用下，通过催化聚合反应制备中间体聚合物，然后将中间体聚合物和纳米材料分散到溶剂中，配制成纺丝液，再通过静电纺丝法制备所述高性能滤膜。采用本申请制备的高性能滤膜具有大量的芴单元以及均匀分散的纳米材料，从而赋予滤膜对二噁英以及超细颗粒物的超强捕获能力，进而使得所述滤膜对二恶英的吸附率高达87%以上，对0.3微米颗粒物的捕集率也高达98%以上，具有广阔的工业化应用前景。工业化应用前景。工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能滤膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及环境材料领域，具体而言，涉及一种高性能滤膜的制备方法。

技术介绍

[0002]二噁英是多氯代三环氧杂芳烃类有毒化学品的俗称，它指的并不是一种单一物质，而是由200多种异构体、同系物等组成的混合体，实际上包括了当今世界上两类最危险的环境污染物：多氯代二苯并二恶英简称（PCDD）和多氯代二苯并呋喃（PCDF），我国的环境标准中把它们统称为二噁英类。它的毒性极大，是氰化钠的130倍、砒霜的900倍，国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物，有“世纪之毒”之称。现有技术中也存在为了除气二噁英而研制的吸附材料或者滤膜，但吸附材料普遍为活性碳，来自垃圾焚烧场的排出气体中的二噁英类，尽管也大多包含在 其排出气体的焦油成分中，但特别在焦油成分多的排出气体的情况下，不仅焦 油成分自身的去除未必充分，而且由于焦油成分向活性炭表面的附着，使细孔 堵塞，结果导致二噁英类的去除能力降低。另外，通过滤分离技术，膜分离技术是近年来发展起来的现代高新技术之一,它利用功能性分离膜作为过滤介质,实现液体或气体高度分离纯化。但现有技术中的滤膜依然存在对废气中二噁英的捕集率低，难以在高温条件下使用，进而满足对二噁英捕获收集的需求的问题。因此，开发一种对二噁英具有较高过滤吸附效率的高性能滤膜具有及其重要的意义。

技术实现思路

[0003]基于此，为了现有技术中的滤膜依然存在对废气中二噁英的捕集率低，难以在高温条件下使用，进而满足对二噁英捕获收集的需求的问题，本专利技术提供了一种高性能滤膜的制备方法，具体技术方案如下：一种高性能滤膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将双环戊二烯分散在第一溶剂中，并搅拌均匀，得到混合物A；往所述混合物A中通入氮气，然后加入单体和催化剂，并搅拌均匀，得到混合物B；在持续搅拌的条件下，往所述混合物B中加入引发剂，得到中间体聚合物；将所述中间体聚合物和纳米材料添加至第二溶剂中，混合均匀，制备纺丝液，并通过静电纺丝法得到高性能滤膜；其中，所述单体为2,7
‑
二溴
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9,9
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二甲基芴、2,7
‑
二溴
‑
9,9
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二癸基芴、2,7
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二溴
‑
9,9
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双十二烷基芴、2,7
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二溴
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9,9
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螺二芴、2,7
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二溴芴、9,9
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二己基
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2,7
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二溴芴、9,9
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二辛基
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2,7
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二溴基芴、2,7
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二碘芴、2,7
‑
二氯芴中的一种或几种混合物；所述纳米材料包括Bi2Te3、SnSe、Sb2Te3、PbTe、SnTe、GeTe、MnTe、Ag2Te、Cu2Te、AgCuTe中的一种或几种。
[0004]优选地，所述第一溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、N
‑
甲基吡咯烷酮、甲苯、1,4
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二氧六环、四氢呋喃中的一种或几种混合物。
[0005]优选地，所述双环戊二烯与所述第一溶剂的质量比为1:1.5~1:5.5。
[0006]优选地，所述双环戊二烯与所述单体的摩尔比为2：1。
[0007]优选地，所述催化剂包括化合物Ι和化合物Π，且所述化合物Ι包括双(三苯基膦)合氯化羰基铑、三(三苯基膦)氯化钌(II)乙酸酯、四(三苯基膦)铂、三苯基膦、二氯(对甲基异丙基苯基)三苯膦二氯化钌、四（三苯基膦）钯、五甲基环戊二烯基双(三苯基膦)氯化钌、醋酸钯、乙酸钯(II) (三聚物)、三苯基膦醋酸钯中的一种或几种混合物；所述化合物Π包括碳酸钾、碳酸钠、碘化铋、碘烷中的一种或几种混合物。
[0008]优选地，所述双环戊二烯与催化剂的质量比为60:1~120:1。
[0009]优选地，所述引发剂为偶氮二异丁氰、去离子水、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰中的一种或几种混合物。
[0010]优选地，所述催化剂与引发剂的质量比为5:1~18:1。
[0011]优选地，所述纳米材料占所述中间体聚合物质量的1
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10wt%。
[0012]优选地，所述第二溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、N,N
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二甲基甲酰胺、1,4
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二氧六环中的一种或几种混合物。
[0013]上述方案中以双环戊二烯和单体为原料，在催化剂和引发剂作用下，通过催化聚合反应制备中间体聚合物，然后将上述中间体聚合物和纳米材料分散到溶剂中，配制成纺丝液，再通过静电纺丝法制备所述高性能滤膜。采用本申请制备的高性能滤膜具有大量的芴单元以及均匀分散的纳米材料，从而赋予滤膜对二噁英以及超细颗粒物的超强捕获能力，进而使得所述滤膜对二恶英的吸附率高达87%以上，对0.3微米颗粒物的捕集率也高达98%以上，具有广阔的工业化应用前景。
附图说明
[0014]图1为本专利技术制备高性能滤膜的流程图；图2为实施例1制备的高性能滤膜对二噁英的吸附率；图3为实施例2制备的高性能滤膜对二噁英的吸附率；图4为对比例1制备的高性能滤膜对二噁英的吸附率；图5为对比例2制备的高性能滤膜对二噁英的吸附率。
具体实施方式
[0015]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0016]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语
“ꢀ
及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0017]本专利技术一实施例中的一种高性能滤膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将双环戊二烯分散在第一溶剂中，并搅拌均匀，得到混合物A；往所述混合物A中通入氮气，然后加入单体和催化剂，并搅拌均匀，得到混合物B；在持续搅拌的条件下，往所述混合物B中加入引发剂，得到中间体聚合物；
将所述中间体聚合物和纳米材料添加至第二溶剂中，混合均匀，制备纺丝液，并通过静电纺丝法得到高性能滤膜；其中，所述单体为2,7
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二溴
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9,9
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二甲基芴、2,7
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二溴
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9,9
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二癸基芴、2,7
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二溴
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9,9
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双十二烷基芴、2,7
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二溴
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9,9
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螺二芴、2,7
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二溴芴、9,9
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二己基<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能滤膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将双环戊二烯分散在第一溶剂中，并搅拌均匀，得到混合物A；往所述混合物A中通入氮气，然后加入单体和催化剂，并搅拌均匀，得到混合物B；在持续搅拌的条件下，往所述混合物B中加入引发剂，得到中间体聚合物；将所述中间体聚合物和纳米材料添加至第二溶剂中，混合均匀，制备纺丝液，并通过静电纺丝法得到高性能滤膜；其中，所述单体为2,7
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二溴
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二甲基芴、2,7
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二溴
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二癸基芴、2,7
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双十二烷基芴、2,7
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二溴
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二溴芴、9,9
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二己基
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二溴芴、9,9
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二辛基
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2,7
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二溴基芴、2,7
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二碘芴、2,7
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二氯芴中的一种或几种混合物；所述纳米材料包括Bi2Te3、SnSe、Sb2Te3、PbTe、SnTe、GeTe、MnTe、Ag2Te、Cu2Te、AgCuTe中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂为二氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈善良，徐绍亮，张双猛，邓伟，刘勇，
申请(专利权)人：佛山华南新材料研究院，
类型：发明
国别省市：