一种耐污染、耐润湿的膜蒸馏用Janus膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐污染、耐润湿的膜蒸馏用Janus膜及其制备方法。该Janus膜包括依次叠置的疏水基底层、超疏水改性层和亲水改性层；其中，亲水改性层为氧化石墨烯改性的聚丙烯腈层，疏水基底层的材料为疏水聚合物，超疏水改性层的材料为超疏水聚合物。该Janus膜能够有效解决膜蒸馏所用的膜耐污染和耐浸润性不佳的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种耐污染、耐润湿的膜蒸馏用Janus膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及膜法水处理
，具体而言，涉及一种耐污染、耐润湿的膜蒸馏用Janus膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]煤炭深埋地下，其开采过程中会导致含水层的破坏，地下水融入矿井形成的矿井水外排会造成严重的生态环境污染，因此，矿井水的处理及资源化利用尤为关键。为了实现矿井水深度处理脱盐，电渗析、反渗透、蒸馏以及离子交换等方法应运而生。虽然目前以反渗透技术为核心的高矿化度矿井水处理工艺已较为成熟，但其处理成本较高、工艺较复杂等问题仍亟待解决。膜蒸馏技术(membrane distillation，MD)因具有理论截盐率可达100％、能与低品位热源相结合等优势，被认为是最有发展前景的膜法水处理技术之一。
[0003]MD将蒸馏和膜分离技术相结合，以膜两侧蒸汽压差为驱动力实现盐水分离。在低于沸点的温度下对料液加热，料液在进料侧的膜
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液界面处蒸发形成水蒸气并沿着蒸汽压力梯度穿过膜孔到达渗透侧，水蒸气遇冷冷凝成淡水，而盐结晶则滞留在料液之中，进而实现盐与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐污染、耐润湿的膜蒸馏用Janus膜，其特征在于，所述Janus膜包括依次叠置的疏水基底层、超疏水改性层和亲水改性层；其中，所述亲水改性层为氧化石墨烯改性的聚丙烯腈层，所述疏水基底层的材料为疏水聚合物，所述超疏水改性层的材料为超疏水聚合物。2.根据权利要求1所述的Janus膜，其特征在于，所述疏水基底层、所述超疏水改性层与所述亲水改性层的厚度比例为15:(2.5～10):1；优选所述亲水改性层的厚度为0.01mm。3.根据权利要求1或2所述的Janus膜，其特征在于，所述亲水改性层中，聚丙烯腈与氧化石墨烯的摩尔比为100:(1～10)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的Janus膜，其特征在于，所述疏水基底层的材料为PVDF；优选所述疏水基底层为PVDF纳米纤维膜。5.根据权利要求1至4中任一项所述的Janus膜，其特征在于，所述超疏水改性层为超疏水改性纤维膜；优选地，所述超疏水改性纤维膜包括基材和改性材料，所述基材为PVDF，所述改性材料包括疏水填料和无机纳米粒子；更优选地，所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅，所述疏水填料为十七氟癸基三乙氧基硅烷；最优选地，所述PVDF、所述十七氟癸基三乙氧基硅烷和所述纳米二氧化硅的摩尔比为1000:(50～100):1。6.一种耐污染、耐润湿的膜蒸馏用Janus膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1，提供疏水基底层；S2，在所述疏水基底层上叠置超疏水改性层，得到中间体；S3，在所述中间体的超疏水改性层表面上叠置亲水改性层，得到所述Janus膜。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述疏水基底层通过疏水聚合物溶液第一静电纺丝制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪佳，郭强，李杰，李井峰，何瑞敏，王小龙，刘兆峰，王霄，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司，
类型：发明
国别省市：