一种两性离子共价有机框架膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种两性离子共价有机框架膜及其制备方法和应用，属于分离膜材料的技术领域，通过界面聚合反应在多孔支撑基膜表面原位构筑连续的共价有机框架膜，随后将膜依次浸泡在含有多元酰氯的有机相溶液和含有两性离子的水相溶液中，经过热处理得到两性离子共价有机框架膜。连续共价有机框架膜孔通道贯通，可作为分子的快速传递通道，有利于获得高渗透通量；对其表面进行两性离子化，一方面可提高膜表面亲水性，另一方面可调控膜表面的孔道结构，在形成水选择性传输通道的同时排斥竞争性的醇分子。本发明专利技术制备方法简便可控，将制得的复合膜用于渗透汽化乙醇脱水过程，展现出优异的分离性能和长期操作稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜材料制备和膜分离，具体涉及一种两性离子共价有机框架膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、渗透汽化膜作为一种新兴膜分离技术，具有高效节能、绿色环保、操作灵活等优势，常用于液体混合物的分离，特别适用于传统精馏难分离的近沸或共沸体系，对于液体混合物中微量杂质的脱除具有显著优势。膜材料是膜分离技术的核心，理想膜材料应具有高渗透性、高选择性和高稳定性。目前商业化广泛使用的膜材料为传统高分子材料，但存在膜内自由体积小、通道不连续、易溶胀等问题，且受限于渗透性与选择性不能同时提高的trade-off效应，难以获得高效分离性能。因此，开发和设计新型多孔膜材料具有重要意义。

2、共价有机框架具有孔道规整、孔隙率高、结构可控和易功能化的特点，具有远高于传统高分子膜的渗透性，且强共价键合模式使其能在较为恶劣的液体环境中保持结构稳定，在液体分离领域展现巨大潜力，有望突破trade-off效应。相比于共混制备的不连续共价有机框架膜，通过界面聚合法制备的连续共价有机框架膜可以发挥其孔道结构在分离中的优势。然而，共价有机框架由于本征构筑单元结构特点导致其亲水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：所述多孔支撑基膜包括聚丙烯腈超滤膜、聚乙烯醇超滤膜、聚偏氟乙烯超滤膜中的一种。

3.如权利要求1所述的两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：所述多孔支撑基膜为聚丙烯腈超滤膜时，先经过氢氧化钠溶液热处理得到水解聚丙烯腈超滤膜，其中，所述热处理温度为50～60℃，处理时间为0.5～1.5h，所用氢氧化钠溶液浓度为1～2M。

4.如权利要求1所述的两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：所述浸泡在含催化剂的胺单体水相...

【技术特征摘要】

1.一种两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：所述多孔支撑基膜包括聚丙烯腈超滤膜、聚乙烯醇超滤膜、聚偏氟乙烯超滤膜中的一种。

3.如权利要求1所述的两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：所述多孔支撑基膜为聚丙烯腈超滤膜时，先经过氢氧化钠溶液热处理得到水解聚丙烯腈超滤膜，其中，所述热处理温度为50～60℃，处理时间为0.5～1.5h，所用氢氧化钠溶液浓度为1～2m。

4.如权利要求1所述的两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：所述浸泡在含催化剂的胺单体水相溶液中，其中，所述催化剂包括醋酸、对甲苯磺酸中的一种，浓度为0.01～2wt％；所述胺单体包括水合肼、对苯二胺、联苯二胺中的一种，浓度为0.001～2wt％；所述浸泡的时间为1～10min。

5.如权利要求1所述的两性离子共价有机框架膜的制备方法，其特征在于：所述浸泡在醛单体有机相溶液中，其中，所述醛单体包括均苯三甲醛、三醛基间苯三酚、对苯二甲醛、2,5-二羟基对苯二甲醛中的一种，浓度为0.001～1wt％，所述有机相包括正己烷、正庚烷中的一种，所述浸泡的时间为30～300s...

【专利技术属性】
技术研发人员：张烨，刘梦晴，吴艺凡，顾培洋，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：