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高渗透通量和高分离性交联聚电解质络合物渗透汽化膜的制备方法技术

技术编号:8674000 阅读:246 留言:0更新日期:2013-05-08 12:56
本发明专利技术公开了一种高渗透通量和高分离性交联聚电解质络合物渗透汽化膜的制备方法。方法为:1)将聚阳离子和聚阴离子分别溶于酸性水溶液,然后将聚阳离子溶液滴入聚阴离子溶液中得到络合物沉淀,干燥的络合物沉淀分散于碱性水溶液中配成络合物分散液;2)在络合物分散液中加入一定量γ-缩水甘油醚丙基甲基三甲氧基硅烷,室温下搅拌一段时间后得到一定浓度的铸膜液;3)将铸膜液过滤,静置脱泡后,涂刮于聚砜底膜上,一定温度下干燥后进行热处理获得γ-缩水甘油醚丙基甲基三甲氧基硅烷交联聚电解质络合物渗透汽化膜。本发明专利技术所制备的交联聚电解质络合物渗透汽化膜,能同时提高膜的渗透分离性(分离因子)和渗透通量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,从而同时提高膜的渗透分离性(分离因子)和渗透通量。
技术介绍
渗透汽化技术是一种新型的液体混合物分离技术,它主要用于有机物脱水,水中脱除微量有机物以及有机混合物分离三大领域。与传统的分离工艺,如精馏、吸附、萃取等相比,其具有分离效率高,能源消耗低等特点。其中,中性聚合物制作的膜己在工业上用于有机物脱水。与水溶性中性聚合物膜相比,聚电解质络合物(PEC)膜亲水性强,渗透汽化分离性能更好,但是聚电解质络合物膜在长时间运行或高水浓度料液时存在过度溶胀导致分离性能下降的问题。采取交联的方法可提高聚电解质络合物膜的稳定性。Qian和Liu等研究了由小分子交联剂戊二醛交联聚电解质络合物,并制成了交联聚电解质络合物膜,膜的渗透汽化(异丙醇脱水)分离性能和稳定性都得到了提高。但是,膜的渗透通量随交联程度增加而显著下降,而且其下降程度还与戊二醛交联时所需的强酸条件有关。在低PH条件下,由于聚电解质络合物膜表面的羧酸根基团质子化,减少了膜表面电荷,降低膜的亲水性,从而降低聚电解质络合物膜渗透通量。为避免聚电解质络合物过度溶胀又能保持聚电解质络合物膜的高渗透通量,我们遴选了分子量较大的硅烷偶联剂作为交联剂,化学交联聚电解质络合物。用硅烷偶联剂交联聚电解质络合物时,能减少消耗亲水的羟基,同时引入了亲水性的S1-OH,增强膜的亲水性。因此,选用硅`烷偶联剂交联聚电解质络合物膜,不仅可增强膜的力学性能,还能同时提高膜的渗透分离性(分离因子)和渗透通量。`评价膜的渗透汽化分离性能的参数为,分离因子aw/。和渗透通量J (g/m2h)。其定义如下:

【技术保护点】
一种高渗透通量和高分离性交联聚电解质络合物渗透汽化膜的制备方法,其特征在于包括如下步骤:1)在10000~40000质量份水中加入2~10质量份酸,配制成酸液;然后将10~70质量份聚二甲基二烯丙基氯化铵溶于10000~40000质量份上述酸液中配成聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液,或者将20~90质量份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于10000~40000质量份上述酸液中配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液,或者将15~75质量份壳聚糖溶于10000~40000质量份上述酸液中配成壳聚糖溶液,或者将3~20质量份聚乙烯亚胺溶于10000~40000质量份上述酸液中配成聚乙烯亚胺溶液,或者将70~300质量份阳离子纤维素溶于10000~40000质量份上述酸液中配成阳离子纤维素溶液,将20~100质量份羧甲基纤维素钠溶于10000~40000质量份上述酸液中配成羧甲基纤维素钠溶液;2)在室温下,将聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液、壳聚糖溶液、聚乙烯亚胺或阳离子纤维素溶液分别滴入羧甲基纤维素钠溶液中,得到聚二甲基二烯丙基氯化铵/羧甲基纤维素钠络合物、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲基纤维素钠络合物、壳聚糖/羧甲基纤维素钠络合物、聚乙烯亚胺/羧甲基纤维素钠络合物、阳离子纤维素/羧甲基纤维素钠络合物;3)将干燥的上述四种络合物分别溶解于稀碱性水溶剂中,配成质量百分比浓度为1~3?%的四种铸膜液,用酸调节pH值为3~6,加入0.01~5?wt%γ?缩水甘油醚丙基甲基三甲氧基硅烷,室温下搅拌6~24?h经过滤,静置脱泡后,涂刮于聚砜底膜上;4)10~60?oC下干燥3~48?h后于70?~150?oC下热处理0.5~5?h得到四种γ?缩水甘油醚丙基甲基三甲氧基硅烷交联聚电解质络合物渗透汽化膜。...

【技术特征摘要】
1.一种高渗透通量和高分离性交联聚电解质络合物渗透汽化膜的制备方法,其特征在于包括如下步骤: 1)在10000 40000质量份水中加入2 10质量份酸,配制成酸液;然后将10 70质量份聚二甲基二烯丙基氯化铵溶于10000 40000质量份上述酸液中配成聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液,或者将20 90质量份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于10000 40000质量份上述酸液中配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液,或者将15 75质量份壳聚糖溶于10000 40000质量份上述酸液中配成壳聚糖溶液,或者将3 20质量份聚乙烯亚胺溶于10000 40000质量份上述酸液中配成聚乙烯亚胺溶液,或者将70 300质量份阳离子纤维素溶于10000 40000质量份上述酸液中配成阳离子纤维素溶液,将20 100质量份羧甲基纤维素钠溶于10000 40000质量份上述酸液中配成羧甲基纤维素钠溶液; 2)在室温下,将聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液、壳聚糖溶液、聚乙烯亚胺或阳离子纤维素溶液分别滴入羧甲基纤维素钠溶液中,得到聚二甲基二烯丙基氯化铵/羧甲基纤维素钠络合物、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲基纤维素钠络合物、壳聚糖/羧甲基纤维素钠络合物、聚乙烯亚胺/羧甲基纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员:钱锦文朱美华安全福
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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