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专利号: 2023100261602
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)PVDF底膜的处理

将PVDF底膜浸泡在乙醇/水的混合溶液中3‑6h,之后取出用去离子水冲洗,烘干,置于去离子水中备用;

(2)层状聚苯胺的合成

在盐酸中加入苯胺,搅拌混匀,记作溶液A,备用;将过硫酸铵加入去离子水中,搅拌溶解,记作溶液B,备用;溶液A和溶液B分别降温到0‑5℃后,将溶液B倒入溶液A中,保持温度在

0‑5℃之间,静置反应1h,之后过滤,洗涤,烘干,得到层状聚苯胺粉末‑掺杂态;将所得层状聚苯胺粉末‑掺杂态加入5wt%氨水溶液中,搅拌24h,之后过滤,洗涤,烘干,得到层状聚苯胺粉末‑中间态;

(3)聚苯胺的疏水改性

将层状聚苯胺粉末‑中间态和有机大分子酸加入去离子水中,搅拌反应12h,之后过滤,洗涤,烘干,得到层状聚苯胺粉末‑酸掺杂;配制硅烷偶联剂和正庚烷的混合溶液,加入层状聚苯胺粉末‑酸掺杂,搅拌反应8h,之后过滤,洗涤,烘干,得到改性层状聚苯胺粉末;

所述有机大分子酸选自柠檬酸、苹果酸中的一种或多种;

所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH590中的一种或多种;

(4)疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备

将PDMS加入正庚烷中,室温搅拌30min,加入改性层状聚苯胺粉末,搅拌30min;之后3h重复搅拌30min与超声30min的操作;接着加入交联剂,搅拌15min,加入催化剂,搅拌30min,超声10min,静置10‑30min后,使用旋涂法在步骤(1)准备好的PVDF底膜上面制膜,80℃烘箱中干燥12h,得到所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜;

所述交联剂选自正硅酸乙酯、3‑甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的任意一种;

所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

2.如权利要求1所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述PVDF底膜的截留分子量为5万。

3.如权利要求1所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1:1。

4.如权利要求1所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述层状聚苯胺粉末‑中间态与有机大分子酸的质量比为1‑16:1。

5.如权利要求1所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,层状聚苯胺粉末‑酸掺杂与硅烷偶联剂的质量比为1‑20:1。

6.如权利要求1所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述PDMS在25℃下的黏度为50000cst。

7.如权利要求1所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,PDMS与交联剂、催化剂的质量比为10‑20:1:0.1。

8.如权利要求1所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,改性层状聚苯胺粉末的用量为PDMS质量的1‑15wt%。

9.如权利要求1~8任一项所述的制备方法制得的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜。

10.如权利要求9所述的疏水改性材料掺杂的复合渗透汽化膜在有机物/水的渗透汽化分离中的应用;所述有机物为丁醇、乙醇或甲醇。