双层膜制造技术

本公开总体上涉及液体分离膜。本公开还涉及包括至少纳米多孔亲水层和多孔疏水基底的膜。本公开还涉及一种用于制备所述膜的方法和所述膜在包含脱盐和/或溶剂脱水在内的全蒸发和/或膜蒸馏方法中的用途。和/或膜蒸馏方法中的用途。和/或膜蒸馏方法中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双层膜


[0001]本公开总体上涉及液体分离膜。本公开还涉及包括至少纳米多孔亲水层和多孔疏水基底的膜。本公开还涉及一种用于制备所述膜的方法和所述膜在包含脱盐和/或溶剂脱水在内的全蒸发和/或膜蒸馏方法中的用途。

技术介绍

[0002]全蒸发(PV)和膜蒸馏(MD)是已建立的膜分离方法，由部分蒸气差异驱动，但使用不同类型的膜。
[0003]通常，全蒸发方法组合了混合物的挥发性组分的蒸发和它们在减压条件下通过无孔聚合膜的渗透。在用于脱盐或溶剂脱水的全蒸发期间，进料混合物与亲水膜的一侧直接接触，并且渗透物从渗透物侧以蒸气状态去除。通过膜的输送是由进料溶液和渗透蒸气之间的蒸气压差驱动的。蒸气压差通常是通过在膜的渗透物侧施加真空或吹扫惰性气体而产生的。
[0004]类似地，MD是一种热驱动分离方法，通常用于脱盐。在MD中，蒸气分子从进料溶液中蒸发，并作为渗透物通过疏水膜的微米级孔隙(通常范围为0.1至1μm)输送。MD方法中的驱动力是由跨膜温差引起的蒸气压差。对于MD方法，液态水不能通过孔隙是必不可少的。从这个意义上说，膜的作用不同于其它膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种膜，其包括支撑在多孔疏水基底上的纳米多孔亲水层，其中所述亲水层的孔径小于约10nm。2.根据权利要求1所述的膜，其中所述纳米多孔亲水层包括亲水聚合物。3.根据权利要求2所述的膜，其中所述亲水聚合物是聚乙烯醇。4.根据权利要求2或3所述的膜，其中所述纳米多孔亲水层中的所述亲水聚合物的含量为所述纳米多孔亲水层的约50重量％至99重量％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的膜，其中所述纳米多孔亲水层包括交联剂。6.根据权利要求5所述的膜，其中所述交联剂是磺化交联剂，其选自包括以下的群组：磺基琥珀酸、4
‑
磺基邻苯二甲酸、4,6
‑
二磺基间苯二甲酸、戊二醛、马来酸、草酸、富马酸、甲苯二酸异氰酸酯、柠檬酸或其组合。7.根据权利要求5或6所述的膜，其中所述交联剂的含量为所述纳米多孔亲水层的约1重量％至30重量％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的膜，其中所述纳米多孔亲水层包括纳米填料。9.根据权利要求8所述的膜，其中所述纳米填料选自包括以下的群组：MXene、碳基纳米材料、MOF或二氧化硅纳米颗粒。10.根据权利要求9所述的膜，其中所述MXene具有通式M
n+1
X
n
T
x
；M选自包括以下的群组：Ti、Zr、V、Nb、Ta或Mo；T选自包括以下的群组：O、F、OH或Cl；X选自C或N；并且，n和x独立地选自1、2、3或4。11.根据权利要求8至10中任一项所述的膜，其中所述纳米多孔亲水层中的所述纳米填料的含量为所述纳米多孔亲水层的0.1重量％至30重量％。12.根据权利要求1至11中任一项所述的膜，其中所述纳米多孔亲水层的厚度在约100nm和700nm之间。13.根据权利要求1至12中任一项所述的膜，其中所述纳米多孔亲水层的厚度在约100nm和300nm之间。14.根据权利要求1至13中任一项所述的膜，其中所述多孔疏水基底包括聚合材料，所述聚合材料选自包括以下的群组：聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚(偏二氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物)(PVDF
‑
co
‑
HFP)或丙烯酸共聚物。15.根据权利要求14所述的膜，其中所述疏水基底的孔径分布在0.1μm和5μm之间的范围内。16.一种用于制备包括支撑在多孔疏水基底上的纳米多孔亲水层的膜的方法，所述方法包括以下步骤：(i)制备包括亲水聚合物、任...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宗丽，S，
申请(专利权)人：联邦科学和工业研究组织，
类型：发明
国别省市：