申请/专利权人：南开大学

申请日：2021-11-09

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114210210B

主分类号：B01D69/12

分类号：B01D69/12;B01D69/10;B01D69/02;B01D67/00;C02F1/26;C02F1/44;C02F101/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.04.08#实质审查的生效;2022.03.22#公开

摘要：本发明公开了一种针对液‑液膜萃取高效抗污染纳米纤维复合膜及制备方法，纳米纤维复合膜由PVDF无纺布纳米纤维支撑层、PDMS选择层和抗污染改性层构成多层膜结构，通过静电纺丝法在无纺布上形成PVDF纳米纤维，后经热压处理，形成高孔隙率PVDF无纺布纳米纤维支撑层。通过静电喷涂技术在PVDF无纺布纳米纤维支撑层上制备PDMS选择层以选择性地萃取有机物。通过对膜改性的方法在PDMS选择层上原位生长AgNPs材料或接枝Ag‑MOFs材料制备两种不同的改性层以达到杀菌抗污的目的。本发明可有效提高复合膜的长期抗污染性能，使膜保持优异的长期有机物传质效果，同时具备优异的选择性和长期稳定性。

主权项：1.针对液-液膜萃取高效抗污染纳米纤维复合膜，其特征在于：纳米纤维复合膜由PVDF无纺布纳米纤维支撑层、PDMS选择层和抗污染改性层构成的多层膜结构，其中PVDF无纺布纳米纤维支撑层是通过静电纺丝法在无纺布上形成PVDF纳米纤维，后经热压处理，形成高孔隙率PVDF无纺布纳米纤维支撑层，PDMS选择层通过静电喷涂技术制备得到，抗污染改性层通过对膜进行表面改性过程得到；采用静电纺丝、静电喷涂和对膜改性技术制备纳米纤维复合膜的步骤如下：步骤1、PVDF无纺布纳米纤维支撑层的制备：通过静电纺丝8wt％PVDF溶液在无纺布上制备下层粗纳米纤维，再在下层粗纳米纤维上通过静电纺丝3wt％PVDF溶液得到上层细纳米纤维，制备高孔隙率的PVDF无纺布纳米纤维支撑层；步骤2、PVDF无纺布纳米纤维支撑层的预处理：在上述步骤1得到的PVDF无纺布纳米纤维支撑层置于水和甘油的混合溶液中12小时以上以保证支撑层空隙被混合溶液充分填充；步骤3、PDMS选择层的制备：在上述步骤2预处理后的PVDF无纺布纳米纤维支撑层上部，由30wt％PDMS溶液通过静电喷雾打印技术形成PDMS选择层，在80℃环境下交联24小时得到具有三层结构的PDMSPVDF无纺布纳米纤维复合膜；步骤4、PDMSPVDF无纺布纳米纤维复合膜的预处理：在上述步骤3得到的PDMSPVDF无纺布纳米纤维复合膜置于水和无水乙醇的混合溶液中五分钟以保证膜的润湿；步骤5：抗污染改性层的制备，选择以下两种方式其一进行：方式1：在上述步骤4得到的纳米纤维复合膜表面进行改性，将膜放入由盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、五水硫酸铜、过氧化氢的混合溶液中振荡一小时，冲洗掉膜表面多余或弱锚定的聚多巴胺后，将聚多巴胺预改性膜置于由0.5wt％AgNO3和0.02wt％乙醇组成的含银水溶液中，滴加氨水，直到溶液由浊度变为澄清并保持不变；5min后加入1wt％葡萄糖，加速银镜反应，静置20min使AgNPs均匀沉积在聚多巴胺预改性膜表面；过程中将膜粘在容器底部，膜侧用胶带密封，以确保改性反应仅在膜表面进行；改性后的膜在100℃环境下干燥一小时，得到具有多层结构的高效抗污染纳米纤维复合膜；方式2：在上述步骤4得到的纳米纤维复合膜表面进行改性，将膜放入由盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、五水硫酸铜、过氧化氢、巯基-聚乙二醇-羧基和Ag-MOFs材料的混合溶液中振荡一小时；过程中将膜粘在容器底部，膜侧用胶带密封，以确保改性反应仅在膜表面进行；改性后的膜在100℃环境下干燥一小时得到具有多层结构的高效抗污染纳米纤维复合膜。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南开大学 针对液-液膜萃取高效抗污染纳米纤维复合膜及制备方法

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