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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳滤膜,具体涉及一种聚酰胺复合纳滤膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、纳滤膜分离是一项先进的物质分离提纯技术,因其效率高,低耗能,单程分离度高等特点,被广泛应用于化工,医药,印染,海水淡化等领域,特别是凭借绿色环保,分离过程中无物理化学变化等优点而广泛应用于工业废水,医疗废水和印染废水等领域的水处理过程。
2、目前纳滤膜市场占主导地位的是聚酰胺纳滤膜。这类膜通过界面聚合方法制备。传统的聚酰胺纳滤膜的分离性能存在水通量和截留率之间的相互制约,既水通量增加后,溶质的截留率往往会下降,反之亦然。如何提高聚酰胺纳滤膜的分离性能,突破水通量和截留率之间的相互制约,是纳滤膜领域的研究热点。
3、在界面聚合制备聚酰胺纳滤膜的过程中,首先将多孔基膜浸泡在含胺类单体的水溶液中,再将膜浸入含油酰氯单体的油溶液中,两种单体会在基膜表面的水-油界面处发生缩聚反应,生成交联的聚酰胺选择层。但现有技术往往存在如下缺点:纳滤膜过滤运行时,实际与水溶液接触的是聚酰胺选择层的表面。纳米粒子包裹在聚酰胺基质内部,离聚酰胺层表面太远,因而导致纳滤膜的分离性能有限。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种聚酰胺复合纳滤膜及其制备方法和应用,解决了现有技术制备的聚酰胺纳滤膜,纳米粒子包裹在聚酰胺基质内部,离聚酰胺层表面太远,因而导致纳滤膜的分离性能有限的问题。
2、一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,具体包括以下步骤:
3、制备基膜;
4、制备第一溶液
5、制备第一膜:将所述基膜浸没在第一溶液中,取出后去除表面的溶剂得到第一膜;
6、制备第二溶液:将含酰氯单体溶解在正己烷中,得第二溶液;所述含酰氯单体为1,3,5-苯三甲酰氯;
7、制备聚酰胺复合纳滤膜:将所述第一膜浸没在第二溶液中,用磁性物质在所述第一膜表面吸附,取出后用正己烷清洗,放入60 ℃的烘箱中加热5 min,再置于去离子水中12h得聚酰胺复合纳滤膜;
8、所述 fe3o4-sno2的制备方法为:
9、将5~30 mmol fe(no3)3·9h2o 和3~20 mmol 均苯三甲酸溶于10~30 ml无水乙醇中,反应0.1~1 h,120~240 w功率下超声 0.1~1 h后,加入 0.5~3 g sncl2继续反应0.1~1h,150~250 ℃加热1~10 h,得sn/fe-mof;
10、将所得sn/fe-mof 2000~10000 r/min离心1~5 min后,洗涤、50~100 ℃下烘干,在400~600 ℃下n2气氛中退火0.5~5 h,得fe3o4-sno2。
11、优选的,所述第一溶液的浓度为0.02~0.2 mmol/100 ml,第二溶液的浓度为0.15wt%。
12、优选的,所述磁性物质为磁铁。
13、优选的,所述基膜浸没在第一溶液中2~5 min。
14、优选的,所述磁性物质在所述第一膜表面吸附1~3 min。
15、优选的,所述基膜的制备方法为:
16、将聚合物原料和致孔剂溶解,配置成铸膜液;其中,聚合物原料和致孔剂的质量比为13~18:1~7;
17、将铸膜液采用浸没式相转化的方法制备基膜,去离子水清洗得到所述基膜。
18、优选的,所述聚合物原料为聚丙烯腈、聚醚砜、聚砜、聚酰亚胺中的一种或几种;所述溶解聚合物原料和致孔剂的溶剂为n-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的一种或几种;所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或两种。
19、本专利技术的第二个目的在于保护所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法制得的聚酰胺复合纳滤膜。
20、本专利技术的第三个目的在于保护所述的聚酰胺复合纳滤膜在物质分离提纯中的应用。
21、优选的,所述聚酰胺复合纳滤膜用于硫酸钠的分离和亚甲基蓝染料的催化降解。
22、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
23、本专利技术在界面聚合过程中,利用外加磁场将纳米粒子转移到聚酰胺选择层表面附近。制备的聚酰胺纳滤膜的分离性能和光催化性能均有显著提升。不仅可以提高膜的分离效率,增加收益;而且可以减缓膜污染,延长膜的运行寿命,减少膜运行成本。
24、本专利技术利用外加磁场将fe3o4-sno2磁性纳米粒子转移到聚酰胺选择层的表面,既能有效提高膜的水通量,而且可以利用sno2的光催化性能降解吸附在膜表面的有机污染物。
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1.一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述第一溶液的浓度为0.02~0.2 mmol/100 mL,第二溶液的浓度为0.15wt%。
3.根据权利要求1所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述磁性物质为磁铁。
4.根据权利要求1所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述基膜浸没在第一溶液中2~5 min。
5.根据权利要求3所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述磁性物质在所述第一膜表面吸附1~3 min。
6.根据权利要求1所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述基膜的制备方法为:
7.根据权利要求5所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述聚合物原料为聚丙烯腈、聚醚砜、聚砜、聚酰亚胺中的一种或几种;所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或两种。
8.根据权利要求1~7任一项所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法制得的聚酰胺复合纳滤膜。
...【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述第一溶液的浓度为0.02~0.2 mmol/100 ml,第二溶液的浓度为0.15wt%。
3.根据权利要求1所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述磁性物质为磁铁。
4.根据权利要求1所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述基膜浸没在第一溶液中2~5 min。
5.根据权利要求3所述一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法,其特征在于,所述磁性物质在所述第一膜表面吸附1~3 min。
【专利技术属性】
技术研发人员:徐艳超,林红军,丁怡丹,温清竹,
申请(专利权)人:浙江师范大学杭州校区,
类型:发明
国别省市:
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