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酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法及其滤膜与流程

2022-03-09 05:33:21 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及纳滤膜分离技术领域,具体涉及一种酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法及其滤膜。


背景技术:

2.共价有机框架(cofs)材料的孔径一般分布在0.5~4nm之间,适用于有机小分子、高价离子的截留,而其规整有序的孔道可以为溶剂、气体等提供充足的传输通道。另外,由于cofs材料的结构单元是通过共价键连接,相较于配位键、离子键等更加牢固,因而cofs材料大多具有较好的耐溶剂性和化学稳定性,非常适合用于分离膜的制备。
3.界面聚合法是一种复合膜制备方法,其过程是将反应单体分散在两相中,在两相接触后单体分别向相界面处扩散,并在界面处发生缩聚反应,生成复合膜。然而,界面聚合法在制备cofs膜的过程中,因反应时间较短和较低的反应温度会使cofs膜的结晶度低于溶剂热法得到的cofs颗粒的结晶度,且cofs膜上容易产生缺陷,导致界面聚合法制备的cofs膜存在着对小分子物质截留率低的问题。
4.聚酰胺也是一类可以通过界面聚合制备的复合膜材料,但是,聚酰胺膜材料具有较高的致密性,流通量较低。因此,需要一种方法制备出的复合膜同时具有较高的渗透通量和较高的截留性能。


技术实现要素:

5.针对上述技术问题,本公开提供了一种酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法及其滤膜,以期至少部分地解决上述技术问题。
6.为了解决上述技术问题,本公开的技术方案如下:
7.一种酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法,包括:
8.将支撑膜与含有二元胺或多元胺的水相单体溶液相接触,得到吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜;
9.将含有二元醛或多元醛的有机相单体溶液与含有二元酰氯或多元酰氯的有机相单体溶液混合,得到二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合的有机相单体溶液;
10.将上述吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜与上述二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合的有机相单体溶液相接触,得到初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜;
11.将上述初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜进行热处理,得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。
12.在其中一个实施例中,上述含有二元胺或多元胺的水相单体溶液包括含有酸调节剂的上述二元胺或多元胺的单体水溶液,其中,上述二元胺或多元胺单体的浓度范围包括:2mm~200mm;
13.上述酸调节剂包括盐酸、乙酸、对甲苯磺酸、碳酸、硫酸中的一种或多种。
14.在其中一个实施例中,上述含有二元醛或多元醛的有机相单体溶液是将上述二元
醛或多元醛的单体溶解于有机溶剂得到的,其中,上述二元醛或多元醛单体的浓度范围包括:1mm~50mm;
15.上述含有二元酰氯或多元酰氯的有机相单体溶液是将上述二元酰氯或多元酰氯的单体溶解于有机溶剂得到的,其中,上述二元酰氯或多元酰氯单体的浓度范围包括:10μm~1mm;
16.上述有机溶剂包括c5~c10的烷烃中的一种或多种。
17.在其中一个实施例中,上述支撑膜的材料包括以下至少之一:
18.聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、氧化铝、碳化硅、氧化锆。
19.在其中一个实施例中,上述二元胺或多元胺的单体包括以下至少之一:
20.对苯二胺、联苯二胺、联苯胺、三聚氰胺、四(4-氨基苯基)甲烷、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、1,3,5-三(4-氨基苯基)胺、1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯、1,3,5-三(4
’‑
氨基联苯基)苯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、4,4
’‑
偶氮二苯胺、4,4
’‑
二氨基联苯、2,5-二(4-胺基苯基)-1,4-二甲苯、2,5-二氨基对苯二甲酸、2-磺酸基-1,4-苯二胺、间苯二甲脒盐酸盐;
21.上述二元醛或多元醛的单体包括以下至少之一:
22.1,3,5-三醛基间苯三酚、均苯三甲醛、对苯二甲醛、联苯二甲醛、1,3,5-三醛基苯、2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛、1,3,5-三(4-醛基苯基)苯、1,3,5-三(4-醛基苯基)胺、2,5-二羟基对苯二甲醛、2,5-二溴对苯二甲醛、2,5-二甲氧基苯-1,4-二甲醛;
23.上述二元酰氯或多元酰氯的单体包括以下至少之一:
24.均苯三甲酰氯、己二酰氯、戊二酰氯、癸二酰氯、焦磷酰氯、1,3-苯二磺酰氯。
25.在其中一个实施例中,上述支撑膜与上述水相单体溶液接触的时间范围包括:10~600s;上述水相单体溶液的温度范围包括:15~40℃。
26.在其中一个实施例中,上述有机相单体溶液的混合和配制包括:搅拌或超声;上述有机相单体溶液的温度范围包括:15~40℃。
27.在其中一个实施例中,上述吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜与上述二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合单体的有机相溶液相接触反应的时间范围包括:10~600s;上述接触反应的温度范围包括:15~40℃。
28.在其中一个实施例中,上述热处理的温度范围包括:50~90℃;上述热处理时间范围包括:3~10min。
29.本公开还提供一种采用上述实施例中的方法制备的酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的滤膜。
30.基于上述技术方案可知,本公开的一种酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法,至少具备以下之一的有益效果:
31.(1)将支撑膜与含有二元胺或多元胺的水相单体溶液接触,可以得到吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜;将吸附有二元胺或多元胺的支撑膜与含有二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合的有机相单体溶液接触,在界面处可以使二元胺或多元胺同时与二元醛或多元醛和二元酰氯或多元酰氯进行反应,才可以形成初生态酰胺链段嵌入共价有机框架杂化结构的复合膜,避免了胺基与醛基反应生成的cofs和胺基与酰氯反应生成的聚酰胺这两种
膜。将初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜进行热处理,使复合膜固化,进而得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜;
32.(2)酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备工艺较为简单、制备条件温和、适用范围广、易于放大和推广、易于实现工业化生产;
33.(3)由胺基和醛基反应生成的cofs膜孔道结构较大,表面缺陷较多,使得cofs膜对污染物的截留效率低。在cofs膜的形成过程中引入酰胺链段可以对cofs孔道或缺陷进行补位,有效提高cofs结构的交联度和致密性。因此,酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜对污染物的截留率相较于共价有机框架复合膜有显著提升,对分子量在300~1000的分子截留率可达90%以上;
34.(4)由二元胺或多元胺单体和二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合单体进行反应生成的酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的分离层更加稳定牢固,渗透通量大,具有良好的长期稳定运行能力。而且酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜因具有多孔结构,渗透通量较聚酰胺复合膜有显著提升,渗透通量可达70~100l.m-2
.h-1
.bar-1

附图说明
35.图1是本公开一实施例中酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法的流程图;
36.图2是本公开实施例1中支撑膜的表面扫描电镜图;
37.图3是本公开实施例1中酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的表面扫描电镜图;
38.图4是本公开实施例1中酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的断面扫描电镜图。
具体实施方式
39.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开作进一步的详细说明。
40.由胺基和醛基单体通过界面聚合反应形成的共价有机框架(cofs)膜具有较高的渗透通量,但是其结构存在较多的缺陷,导致对小分子物质(分子量小于1000的分子)的截留率较低。由胺基和酰氯单体通过界面聚合反应形成的聚酰胺膜具有较高的交联度和较高的截留率,但是渗透通量较低。由上述可知,在界面聚合过程中,可以通过单体设计将合成cofs的多醛单体与合成聚酰胺的多酰氯单体同时与多胺单体进行界面反应,使得酰胺链段穿插在cofs结构中,形成酰胺链段嵌入cofs结构的杂化膜,进而有望获得具有高通量和高截留性能的复合膜。因此,本公开提供了一种酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法,以期获得较高的渗透通量的同时,还具有较高的截留率。
41.图1是本公开一实施例中酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法的流程图。
42.如图1所示,酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法,包括:步骤s101~步骤s104。
43.在步骤s101中,将支撑膜与含有二元胺或多元胺的水相单体溶液相接触,得到吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜。
44.在步骤s102中,将含有二元醛或多元醛的有机相单体溶液与含有二元酰氯或多元
酰氯的有机相单体溶液混合,得到二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合的有机相单体溶液。
45.在步骤s103中,将吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜与二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合的有机相单体溶液相接触,得到初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。
46.在步骤s104中,将初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜进行热处理,得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。
47.根据本公开的实施例,上述步骤s101~s104可以依次进行。将支撑膜与含有二元胺或多元胺的水相单体溶液接触,可以得到吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜;将二元醛或多元醛有机单体溶液和二元酰氯或多元酰氯的有机相单体溶液进行混合,混合后得到的二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合有机相溶液,在界面处可以同时与二元胺或多元胺进行反应,胺基与酰氯反应生成的酰胺链段嵌入到胺基与醛基反应生成的cofs结构中,填补了cofs结构表面的缺陷,可以得到初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜,避免了胺基与醛基反应生成的cofs膜,以及胺基与酰氯反应生成的聚酰胺这两种膜。随后,经热处理后,初生态复合膜进一步固化得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。
48.根据本公开的实施例,在步骤s101中,含有二元胺或多元胺的水相单体溶液包括含有酸调节剂的二元胺或多元胺的单体水溶液,其中,二元胺或多元胺单体的浓度范围包括:2mm~200mm,可选为2、4、10、20、50、100、150、200mm等,优选4mm~20mm。
49.根据本公开的实施例,酸调节剂包括盐酸、乙酸、对甲苯磺酸、碳酸、硫酸中的一种或多种。
50.通过本公开的实施例,使用酸调节剂来调节二元胺或多元胺单体的水相溶液,将水相溶液ph控制在3~6,可以有效促进二元胺或多元胺和二元醛或多元醛的聚合反应。
51.根据本公开的实施例,支撑膜的膜材料可为截留分子量小于50kda的多孔膜,支撑膜的膜材料包括以下至少之一:
52.聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、氧化铝、碳化硅、氧化锆。
53.根据本公开的实施例,二元胺或多元胺的单体包括以下至少之一:
54.对苯二胺、联苯二胺、联苯胺、三聚氰胺、四(4-氨基苯基)甲烷、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、1,3,5-三(4-氨基苯基)胺、1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯、1,3,5-三(4
’‑
氨基联苯基)苯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、4,4
’‑
偶氮二苯胺、4,4
’‑
二氨基联苯、2,5-二(4-胺基苯基)-1,4-二甲苯、2,5-二氨基对苯二甲酸、2-磺酸基-1,4-苯二胺、间苯二甲脒盐酸盐。
55.根据本公开的实施例,支撑膜与二元胺或多元胺的水相单体溶液相接触操作包括浸润或浸渍,支撑膜与水相单体溶液接触的时间范围包括:10~600s,可选为10、60、100、200、300、400、500、600s等,其中,优选60s。
56.通过本公开的实施例,采用浸渍或浸润的方式将支撑膜与二元胺或多元胺的水相单体溶液进行接触,接触10~600s后,利用支撑膜表面的多孔结构和吸附性能,可以有效的将水溶液中的二元胺或多元胺单体吸附到支撑膜的表面。
57.根据本公开的实施例,水相单体溶液的温度范围包括:15~40℃,可选为15、20、25、30、35、40℃,其中,优选25℃。
58.通过本公开的实施例,对水相单体溶液的温度在15~40℃就可以进行反应,制备
条件较为温和,可以应用于工业化生产。
59.根据本公开的实施例,在步骤s102中,含有二元醛或多元醛的有机相单体溶液是将二元醛或多元醛的单体溶解于有机溶剂得到的,其中,二元醛或多元醛单体的浓度范围包括:1mm~50mm,可选为1、4、10、15、20、25、30、35、40、45、50mm,其中,优选1mm~5mm。
60.根据本公开的实施例,含有二元酰氯或多元酰氯的有机相单体溶液是将二元酰氯或多元酰氯的单体溶解于有机溶剂得到的,其中,二元酰氯或多元酰氯单体的浓度范围包括:10μm~1mm,可选为10、20、50、150、200、300、400、500、600、700、800、900、1000μm等,优选10μm~200μm。
61.根据本公开的实施例,有机溶剂包括c5~c10的烷烃中的一种或多种,有机溶剂可选为正己烷、环戊烷、正庚烷、环己烷等。
62.根据本公开的实施例,二元醛或多元醛的单体包括以下至少之一:
63.1,3,5-三醛基间苯三酚、均苯三甲醛、对苯二甲醛、联苯二甲醛、1,3,5-三醛基苯、2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛、1,3,5-三(4-醛基苯基)苯、1,3,5-三(4-醛基苯基)胺、2,5-二羟基对苯二甲醛、2,5-二溴对苯二甲醛、2,5-二甲氧基苯-1,4-二甲醛。
64.根据本公开的实施例,二元酰氯或多元酰氯的单体包括以下至少之一:
65.均苯三甲酰氯、己二酰氯、戊二酰氯、癸二酰氯、焦磷酰氯、1,3-苯二磺酰氯。
66.根据本公开的实施例,二元醛或多元醛的有机相单体溶液与含有二元酰氯或多元酰氯的有机相单体溶液混合和配制包括:搅拌或超声;有机相单体溶液的温度范围包括:15~40℃,可选为15、20、25、30、35、40℃等,其中,优选25℃。
67.通过本公开的实施例,将二元醛或多元醛的有机相单体溶液与含有二元酰氯或多元酰氯的有机相单体溶液在15~40℃进行搅拌或者超声混合,混合的条件温和,可以应用于工业化生产。
68.根据本公开的实施例,在步骤s103中,吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜与二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合单体的有机相溶液相接触反应的时间范围包括:10~600s,可选为10、60、100、200、300、400、500、600s等,其中,优选60s。
69.通过本公开的实施例,吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜同时与二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合单体中的醛或酰氯相接触反应10~600s,可以形成初生态酰胺链段嵌入共价有机框架的复合膜,避免了界面处的二元胺或多元胺与二元醛或多元醛和二元酰氯或多元酰氯单独反应生成聚酰胺膜或cofs膜。
70.根据本公开的实施例,吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜与所述二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合单体的有机相溶液相接触反应的温度范围包括:15~40℃,可选为15、20、25、30、35、40℃等,其中,优选25℃。
71.通过本公开的实施例,吸附有二元胺或多元胺单体的支撑膜与所述二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合单体的有机相溶液相接触的反应在15~40℃就可以进行,制备的条件较为温和,可以用于工业化生产。
72.根据本公开的实施例,在步骤s104中,热处理的温度范围包括:50~90℃,可选为50、60、70、80、90℃等,其中,优选80℃;热处理时间范围包括:3~10min,可选为3、5、7、9、10min,其中,优选5min。
73.通过本公开的实施例,对初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜进行热处理,
使复合膜固化,得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜,提高了复合膜的交联度。
74.本公开还提供了一种采用上述实施例中的方法制备的得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的滤膜。
75.根据本公开的实施例,采用上述实施例中的方法制备的得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的滤膜的平均孔径在0.6~2nm,厚度在50~300nm,对300~1000da分子的截留率可达90%以上,对无机盐的截留率低于30%。
76.以下列举多个具体实施例来对本公开的技术方案作详细说明。需要说明的是,下文中的具体实施例仅用于示例,并不用于限制本公开。
77.本公开及下述实施例中对所有原料的来源没有特殊限制,为市售即可。
78.本公开实施例中膜通量的检测方法,包括:
79.采用实验室自制膜渗透选择性能测试系统测试膜对水的渗透通量、染料分子和盐的截留率,测试系统由泵、膜池、管路、调节阀、压力和流量检测器等部件组成,其中测试的有效膜面积为10cm2,测试压力为3bar,测试温度为25
±
0.5℃。
80.水通量的计算公式:j=v/(a
·

t
·
p),其中j为膜的水通量(l
·
m-2
·
h-1
·
bar-1
),v为透过膜的水体积(l),a为膜有效面积(m2),

t为渗透时间(s),p为操作压力(bar)。
81.截留率的计算公式:r=(1-c
p
/cf)*100%,其中c
p
是透过液的浓度(g/l),cf是原料液的浓度(g/l)。
82.无机盐、染料或药物分子的原料液包括:氯化钠、硫酸钠、氯化镁、甲基蓝、刚果红、铬黑t、酸性品红、橙黄钠、亚甲基蓝、罗丹明b、玫瑰红、阿尔新蓝、甲基橙、维生素b12、四环素、甘草酸铵、盐酸万古霉素、甘草酸二胺、双氯芬酸钠、绿原酸中的任一种或多种组合,其中,原料液浓度为500ppm。
83.实施例
84.实施例1
85.配制30mm的对苯二胺单体水相溶液,并用少量盐酸将含有对苯二胺单体水溶液的ph值调节为4,作为水相单体溶液。配制2mm的1,3,5-三醛基间苯三酚和50μm均苯三甲酰氯的正庚烷溶液,作为含有1,3,5-三醛基间苯三酚和均苯三甲酰氯混合的有机单体相溶液。
86.将聚砜支撑膜与含有对苯二胺的水相溶液接触1min,使对苯二胺单体充分吸附到聚砜支撑膜上,然后去除多余水相单体溶液,避免水相单体溶液污染有机相单体溶液。接着,将吸附有对苯二胺单体的聚砜支撑膜与二元醛-酰氯或多元醛-酰氯混合的有机相单体溶液接触1min,可以使含有二元胺或多元胺的聚砜支撑膜,同时与混合溶液中的1,3,5-三醛基间苯三酚和均苯三甲酰氯发生反应,得到初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。最后,去除复合膜上多余的有机相溶液,并在80℃热处理5min,使复合膜固化,经去离子水清洗后得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。
87.图2是本公开实施例1中支撑膜的表面扫描电镜图;图3是本公开实施例1中酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的表面扫描电镜图。
88.如图2至图3所示,与聚砜支撑膜相比,酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的表面显得较为粗糙。
89.图4是本公开实施例1中酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的断面扫描电镜图。
90.如图4所示,断面电镜图显示复合膜选择性分离层厚度约200nm,酰胺链段嵌入共
价有机框架复合膜表面呈橙黄色。
91.通过测试发现,酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜对水溶液中的玫瑰红截留率高达99%,对氯化钠的截留率低于10%,对硫酸钠的截留率低于30%,纯水通量达80l-1
·
m-2
·
h-1
·
bar-1
。在12小时的长期运行中都能保持稳定的分离性能。
92.实施例2
93.配制20mm的联苯胺、并用少量乙酸来调节含有联苯胺水溶液的ph值调节为3,作为水相单体溶液。配制4mm的均苯三甲醛和20μm葵二酰氯的正己烷溶液,作为含有均苯三甲醛和葵二酰氯的有机相溶液。
94.将聚丙烯腈支撑膜与含有联苯胺的水相溶液接触2min,使对联苯胺单体充分吸附到聚砜支撑膜上,然后去除多余水相单体溶液,避免水相单体溶液污染有机相单体溶液。接着,将吸附有联苯胺单体的支撑膜与均苯三甲醛和葵二酰氯混合的有机相单体溶液接触50s,可以使含有联苯胺的支撑膜同时与混合溶液中的均苯三甲醛和葵二酰氯发生反应,得到初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。最后,去除复合膜上多余的有机相溶液,并在90℃热处理3min,使复合膜固化,经去离子水清洗后得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。
95.通过测试发现,酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜对水溶液中的刚果红截留率高达90%,对氯化钠的截留率低于10%,对硫酸钠的截留率低于30%,纯水通量达70l-1
·
m-2
·
h-1
·
bar-1
。在12小时的长期运行中都能保持稳定的分离性能。
96.实施例3
97.配制30mm的对苯二胺和三聚氰胺,并用少量乙酸将含有对苯二胺和三聚氰胺水溶液的ph值调节为5,作为水相单体溶液。配制10mm的1,3,5-三醛基间苯三酚和10μm均苯三甲酰氯和己二酰氯的正庚烷溶液,作为含有1,3,5-三醛基间苯三酚、均苯三甲酰氯和己二酰氯的有机相溶液。
98.将聚砜支撑膜与含有对苯二胺和三聚氰胺的水相溶液接触1min,使对苯二胺和三聚氰胺单体充分吸附到聚砜支撑膜上,然后去除多余水相单体溶液,避免水相单体溶液污染有机相单体溶液。接着,将吸附有对苯二胺和三聚氰胺单体的聚砜支撑膜与含有1,3,5-三醛基间苯三酚、均苯三甲酰氯和己二酰氯的有机相溶液接触1min,可以使含有对苯二胺和三聚氰胺的聚砜支撑膜,同时与混合溶液中的1,3,5-三醛基间苯三酚、均苯三甲酰氯和己二酰氯发生反应,得到初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。最后,去除复合膜上多余的有机相溶液,并在80℃热处理5min,使复合膜固化,经去离子水清洗后得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。
99.通过测试发现,酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜对水溶液中的四环素截留率高达90%,对氯化钠的截留率低于10%,对氯化镁的截留率低于30%,纯水通量达90l-1
·
m-2
·
h-1
·
bar-1
。在12小时的长期运行中都能保持稳定的分离性能。
100.实施例4
101.配制30mm的四(4-氨基苯基)甲烷,并用少量盐酸将含有四(4-氨基苯基)甲烷水溶液的ph值调节为4,作为水相溶液。配制2mm的2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛和50μm均苯三甲酰氯的正庚烷溶液,作为含有2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛和均苯三甲酰氯有机相溶液。
102.将聚醚砜支撑膜与含有四(4-氨基苯基)甲烷水相溶液接触5min,使对四(4-氨基苯基)甲烷单体充分吸附到聚砜支撑膜上,然后去除多余水相单体溶液,避免水相单体溶液污染有机相单体溶液。接着,将吸附有四(4-氨基苯基)甲烷单体的聚砜支撑膜与含有2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛和均苯三甲酰氯的有机相溶液接触1min,可以使含有四(4-氨基苯基)甲烷的聚砜支撑膜,同时与混合溶液中的2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛和均苯三甲酰氯发生反应,得到初生态酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。最后,去除复合膜上多余的有机相溶液,并在80℃热处理10min,使复合膜固化,经去离子水清洗后得到酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜。
103.通过测试发现,酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜对水溶液中的盐酸万古霉素截留率高达90%,对氯化钠的截留率低于10%,对氯化镁的截留率低于30%,纯水通量达80l-1
·
m-2
·
h-1
·
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。在12小时的长期运行中都能保持稳定的分离性能。
104.在本公开的实施例中,采用酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜的制备方法,制备出的酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜可以耐受一定范围的酸碱和有机溶剂,可用于水、主要包括但不限于c2~c6的醇,其中,醇可选为甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮等有机溶剂或者它们混合物中分子脱除、脱盐的分离过程。
105.基于上述实施例,本公开的酰胺链段嵌入共价有机框架复合膜相对于在支撑膜上聚合形成聚酰胺复合膜或共价有机框架复合膜具有更高的截留性能,且运行稳定性也更佳。
106.以上所述的具体实施例,对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本公开的具体实施例而已,并不用于限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
再多了解一些

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