一种基于无机支撑体组装无机粒子杂化聚电解质纳滤膜的制备方法

摘要

一种基于无机支撑体组装无机粒子杂化聚电解质纳滤膜的制备方法，属于膜分离技术领域。步骤包括：将聚阳离子和聚阴离子分别制成制膜液，并分别加入两性氧化物纳米粒子，调pH值，制得聚离子纳米粒子包络体溶液，在多孔无机膜表面动态过滤，然后进行水洗、烘干，之后在荷相反电荷的聚离子纳米粒子溶液中动态过滤，然后进行水洗，并烘干；如此交替，形成无机纳米粒子杂化聚电解质膜；本发明可实现在聚阳离子和聚阴离子层中均杂化纳米粒子，提高纳米粒子在双层中的负载量，有效克服杂化时所制得膜的有机无机层易剥离的缺陷；高负载量纳米包络体可对无机基底的孔与缺陷进行修复，从而在无机基底上形成一种高负载、高分离性能无机纳米粒子杂化膜。

主权项

一种基于无机支撑体组装无机粒子杂化聚电解质纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用无机多孔膜为氧化铝(Al₂O₃)材料，形式为管式超滤膜，膜孔径为0.1～0.2μm，膜面积为26.4cm²；所用聚阳离子材料为聚乙烯亚胺PEI，分子量为60000，聚阴离子为聚苯乙烯磺酸钠PSS，分子量为70000，纳米氧化锆粒子，粒径在100nm以内，聚乙烯亚胺和聚苯乙烯磺酸钠的溶剂均为水；组装条件及方法：(1)用去离子水将聚乙烯亚胺配成0.5wt％的溶液500ml，静置脱泡，加入0.05克纳米氧化锆粒子，调节pH值为12，从而形成聚乙烯亚胺包络体溶液；用去离子水将聚苯乙烯磺酸钠配成1.2wt％的溶液500ml，静置脱泡，加入0.4克纳米氧化锆粒子，从而形成聚苯乙烯磺酸钠纳米粒子包络体溶液；(2)利用循环泵将聚苯乙烯磺酸钠纳米粒子包络体溶液泵入管式陶瓷超滤膜内表面，在膜外侧施加‑0.08MPa的负压，进行抽吸30min，使聚苯乙烯磺酸钠纳米粒子包络体在管式陶瓷超滤膜内表面被截留和吸附，形成分离层；(3)将膜浸泡在去离子水中，漂洗膜面并烘干；(4)利用循环泵将聚乙烯亚胺纳米粒子包络体溶液泵入管式陶瓷超滤膜内腔，在管式陶瓷超滤膜外侧施加‑0.08MPa的负压，进行抽吸30min，使之与聚苯乙烯磺酸钠纳米粒子包络体反应；(5)将膜浸泡在去离子水中，漂洗膜面并烘干；(6)重复(2)‑(3)步骤3次，(4)‑(5)步骤2次，即可形成复合层数为2.5层的致密均匀分离层。