1.一种PVDF膜表面点击碳纳米管分离膜的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下几个步骤:
(1)摩尔比为0.05‑0.5:0.002‑0.02:0.5‑5的十二硫醇、相转移催化剂、丙酮在氮气气氛和冰浴条件下经磁力搅拌混合均匀,然后滴加饱和NaOH溶液1,其中NaOH与十二硫醇的摩尔比为0.05‑0.5:0.05‑0.5,继续搅拌至均匀;再滴加丙酮和CS2混合溶液,其中丙酮、CS2与十二硫醇的摩尔比为0.083‑0.83:0.5‑5: 0.05‑0.5 ,滴加结束后继续搅拌20‑30min,然后继续冰浴下滴加三氯甲烷和饱和NaOH溶液2,其中三氯甲烷、NaOH与十二硫醇的摩尔比为
0.075‑0.75:0.25‑2.5:0.05‑0.5,滴加结束后于室温下搅拌反应8‑16h,反应结束后加入体积比为35‑350:15‑150的超纯水和浓HCl充分搅拌后抽滤,然后用有机溶剂提纯和重结晶,再经真空干燥18‑36h后得到产物1;
(2)将质量比为0.5‑5:0.5‑5:0.25‑2.5的步骤(1)所得到的产物1、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、4‑二甲氨基吡啶加入到无水二氯甲烷中并控制体系的质量浓度为0.5‑5g/L,然后超声分散30‑60min,再在冰浴条件下加入炔丙醇,炔丙醇与产物1的质量比为0.28‑2.85:0.5‑5,然后室温下反应36‑72h,反应结束后依次用HCl、NaHCO3、NaCl溶液洗涤提纯得到产物2;
(3)将摩尔比为1‑10:20‑200:0.002‑0.02的步骤(2)所得的产物2、聚合物单体、偶氮二异丁腈,在有机溶剂中充分溶解并混合均匀,形成反应体系, 然后使反应体系在真空氮气氛围下反应,反应温度为30‑80℃,时间3‑24h,反应结束后得到亲水性聚合物;
(4)向无机酸中加入碳纳米管,然后在50‑80℃下超声处理0‑4h,然后在60‑120℃下加热回流0‑8h,反应结束后,用超纯水经高速离心多次洗涤至溶液变为中性,然后取出固体物并于60‑120℃真空干燥24h得到产物3;
(5)将步骤(4)制得的产物3和巯基化硅烷偶联剂分散在无水乙醇中,然后在60‑120℃加热回流反应6‑12h,反应结束后抽滤洗涤得到产物4;
(6)将质量比为0.1‑1:3‑30:10‑100的步骤(5)得到的产物4、PVDF、有机溶剂混合并进行超声处理,超声处理30‑100min后于40‑100℃下磁力搅拌反应12‑24h,然后经真空脱泡后用刮膜器均匀刮制50‑300μm厚的膜,然后将膜置于超纯水中进行非溶剂相转化后得到PVDF/碳纳米管基膜;
(7)将质量比为1‑3:0.3‑2的步骤(6)所得到的PVDF/碳纳米管基膜和步骤(3)制得的亲水性聚合物分散在无水四氢呋喃中,并控制在无水四氢呋喃中PVDF/碳纳米管基膜的质量浓度为1g/ml‑10g/ml然后再加入光引发剂,并控制PVDF/碳纳米管基膜与光引发剂的质量比为1‑3:0.05‑0.3,然后在紫外光照射下反应3‑6h,反应结束后将产物于40‑80℃真空干燥得到PVDF膜表面点击碳纳米管分离膜。
2.根据权利要求1所述的PVDF膜表面点击碳纳米管分离膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的相转移催化剂为四正丁基溴化铵、氯化三辛基甲基铵、苄基三乙基氯化铵中的一种;所述有机溶剂为异丙醇、甲醇、正丁醇、正己烷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的PVDF膜表面点击碳纳米管分离膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述HCl溶液浓度为3mol/L,NaHCO3溶液浓度为1mol/L,NaCl溶液为饱和NaCl溶液。
4.根据权利要求1所述的PVDF膜表面点击碳纳米管分离膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述聚合物单体为甲基丙烯酸甲酯、N‑异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、聚乙二醇、N,N‑二甲基丙烯酰胺、二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸丁酯中的一种;所述有机溶剂为苯甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、1,4‑二氧六环、四氢呋喃中的一种。
5.根据权利要求1所述的PVDF膜表面点击碳纳米管分离膜的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述碳纳米管在无机酸中的质量浓度为0.017g/ml无机酸;所述无机酸为浓HNO3、浓H2SO4或两者混合而成。
6.根据权利要求1所述的PVDF膜表面点击碳纳米管分离膜的制备方法,其特征在于:步骤(5)中所述产物3加入量为每ml无水乙醇中加入0.003‑0.01g产物3,巯基化硅烷偶联剂与无水乙醇的体积比为0.1‑2: 10‑100。
7.根据权利要求1所述的PVDF膜表面点击碳纳米管分离膜的制备方法,其特征在于:步骤(5)所述巯基化硅烷偶联剂为γ‑巯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ‑巯丙基三甲氧基硅烷、γ‑巯丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种;步骤(6)中所述PVDF牌号为761、741、6010、6020、
921、5000中的一种,所述有机溶剂为DMAc、DMF、NMP、DMSO中的一种;步骤(7)中所述光引发剂为1173、184、TPO、907中的一种。