介孔二氧化硅球-聚合物纳米复合纳滤膜及其制备方法

摘要

本发明属于纳米薄膜技术领域，具体为一种介孔二氧化硅球-聚合物纳米复合纳滤膜及其制备方法。该复合纳滤膜是通过在多孔支撑膜上形成一层负载介孔二氧化硅球的芳香聚合物功能皮层而获得。本发明方法可有效地将介孔二氧化硅球通过化学键负载到复合膜的聚合物功能皮层中，从而获得性能优异的纳米复合纳滤膜。本发明的复合纳滤膜中的二氧化硅球具有介孔结构有利于物质的传输，并通过化学键结合到聚合物皮层中，从而使复合纳滤膜的结构更稳定，渗透性、亲水性及抗污染性能良好。本发明方法简单，条件温和，生产成本较低，具有良好的工业化生产应用前景。

主权项

一种介孔二氧化硅球‑聚合物纳米复合纳滤膜的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）首先，将多孔支撑膜直接浸入到含反应单体和介孔硅球的水相溶液中，浸渍1~30分钟，取出并排出表面过量的溶液；（2）然后，再浸入到含另一种反应单体的油相溶液中，进行界面聚合反应，反应时间为0.5～30分钟，在多孔支撑膜表面生成一层含有介孔硅球的芳香聚合物功能皮层，形成复合膜；（3）将复合膜在空气中自然干燥，进行热处理，热处理温度为40~80^oC，处理时间为5~50分钟；漂洗，即得到介孔二氧化硅球‑聚合物纳米复合纳滤膜；其中，所述的水相溶液的反应单体为哌嗪、N,N‑二氨基哌嗪、1,4‑二(3‑氨丙基)‑哌嗪、N‑(2‑氨丙基)‑哌嗪、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、聚乙烯亚胺、邻苯二胺、间苯二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺中的一种或几种的混合物；所述的油相溶液的反应单体为邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯或均苯四甲酰氯中的一种或几种的混合物；所述的油相溶液的溶剂是三氟三氯乙烷、正己烷、环己烷或庚烷中的一种或几种的混合物；所述的多孔支撑膜是截留分子量为2~5万的聚砜超滤膜；其中，所述的介孔二氧化硅球为经氨基改性的的介孔硅球，尺寸直径为10～500nm，介孔孔径为2～50 nm；所述的水相溶液的反应单体的浓度为0.1~10 wt/v%；介孔硅球的浓度为0.01~0.5wt/v%；水相溶液的pH为7~11；所述的油相溶液中，反应单体浓度为0.01~0.2wt/v%。