丙烯腈基膜置于質量濃度為10%的氫氧化鈉溶液中，在40°C下反應30min，反應結束后，將聚丙烯腈基膜取出，放入去離子水中浸泡清洗0.5h，再置于0.1mol/L鹽酸溶液中浸泡3h，得到處理后的聚丙烯腈基膜；
[0049]四、將步驟三處理后的聚丙烯腈基膜浸入lg/L聚乙烯亞胺溶液中30min，取出后放入去離子水浸泡5min，得到含有聚乙烯亞胺層的超濾基膜；
[0050]五、將含有聚乙烯亞胺層的超濾基膜置于0.lg/L氧化石墨烯溶液中，浸泡30min，取出后放入去離子水浸泡5min，得到含有聚乙烯亞胺層和氧化石墨烯層的超濾基膜；
[0051]六、重復步驟四和步驟五的操作I次，即完成。
[0052]擁有大的滲透通量同時兼具較高的截留率為理想的納濾膜膜的指標。
[0053]本實例獲得的納濾膜的表面組裝層數為4層，其純水通量為16.45L/m2h bar，對RB的截留率為90.47%，乙醇的通量為34.34L/m2h bar，RB在乙醇當中的截留率為54.21%。
[0054]實施例3:本實施例層層自組裝法制備納濾膜的方法，包括以下步驟:
[0055]—、將79g氮甲基卩比略燒酮和Ig聚乙二醇，加入20g聚丙稀腈中，制得聚丙稀腈溶液；
[0056]二、利用浸沒-沉淀相轉化法將聚丙烯腈溶液制成超濾基膜，去離子水洗滌5次，得到聚丙烯腈基膜；
[0057]三、將聚丙烯腈基膜置于質量濃度為10%的氫氧化鈉溶液中，在40°C下反應30min，反應結束后，將聚丙烯腈基膜取出，放入去離子水中浸泡清洗0.5h，再置于0.1mol/L鹽酸溶液中浸泡3h，得到處理后的聚丙烯腈基膜；
[0058]四、將步驟三處理后的聚丙烯腈基膜浸入lg/L聚乙烯亞胺溶液中30min，取出后放入去離子水浸泡5min，得到含有聚乙烯亞胺層的超濾基膜；
[0059]五、將含有聚乙烯亞胺層的超濾基膜置于0.lg/L氧化石墨烯溶液中，浸泡30min，取出后放入去離子水浸泡5min，得到含有聚乙烯亞胺層和氧化石墨烯層的超濾基膜；
[0060]六、重復步驟四和步驟五的操作2次，即完成。
[0061]擁有大的滲透通量同時兼具較高的截留率為理想的納濾膜膜的指標。
[0062]本實例獲得的納濾膜的表面組裝層數為6層，其純水通量為14.56L/m2h bar，對RB的截留率為94.27%，乙醇的通量為29.41L/m2h bar，RB在乙醇當中的截留率為65.26%。
[0063]實施例4:本實施例層層自組裝法制備納濾膜的方法，包括以下步驟:
[0064]—、將79g氮甲基R比略燒酮和Ig聚乙二醇，加入20g聚丙稀腈中，制得聚丙稀腈溶液；
[0065]二、利用浸沒-沉淀相轉化法將聚丙烯腈溶液制成超濾基膜，去離子水洗滌5次，得到聚丙烯腈基膜；
[0066]三、將聚丙烯腈基膜置于質量濃度為10%的氫氧化鈉溶液中，在40°C下反應30min，反應結束后，將聚丙烯腈基膜取出，放入去離子水中浸泡清洗0.5h，再置于0.1mol/L鹽酸溶液中浸泡3h，得到處理后的聚丙烯腈基膜；
[0067]四、將步驟三處理后的聚丙烯腈基膜浸入lg/L聚乙烯亞胺溶液中30min，取出后放入去離子水浸泡5min，得到含有聚乙烯亞胺層的超濾基膜；
[0068]五、將含有聚乙烯亞胺層的超濾基膜置于0.lg/L氧化石墨烯溶液中，浸泡30min，取出后放入去離子水浸泡5min，得到含有聚乙烯亞胺層和氧化石墨烯層的超濾基膜；
[0069]六、重復步驟四和步驟五的操作3次，即完成。
[0070]擁有大的滲透通量同時兼具較高的截留率為理想的納濾膜膜的指標。
[0071]本實例獲得的納濾膜的表面組裝層數為8層，其純水通量為12.78L/m2h bar,對RB的截留率為97.65%，乙醇的通量為25.16L/m2h bar，RB在乙醇當中的截留率為71.06%。
[0072]實施例4:本實施例層層自組裝法制備納濾膜的方法，包括以下步驟:
[0073]—、將79g氮甲基卩比略燒酮和Ig聚乙二醇，加入20g聚丙稀腈中，制得聚丙稀腈溶液；
[0074]二、利用浸沒-沉淀相轉化法將聚丙烯腈溶液制成超濾基膜，去離子水洗滌5次，得到聚丙烯腈基膜；
[0075]三、將聚丙烯腈基膜置于質量濃度為10%的氫氧化鈉溶液中，在40°C下反應30min，反應結束后，將聚丙烯腈基膜取出，放入去離子水中浸泡清洗0.5h，再置于0.1mol/L鹽酸溶液中浸泡3h，得到處理后的聚丙烯腈基膜；
[0076]四、將步驟三處理后的聚丙烯腈基膜浸入lg/L聚乙烯亞胺溶液中30min，取出后放入去離子水浸泡5min，得到含有聚乙烯亞胺層的超濾基膜；
[0077]五、將含有聚乙烯亞胺層的超濾基膜置于0.lg/L氧化石墨烯溶液中，浸泡30min，取出后放入去離子水浸泡5min，得到含有聚乙烯亞胺層和氧化石墨烯層的超濾基膜；
[0078]六、重復步驟四和步驟五的操作4次，即完成。
[0079]擁有大的滲透通量同時兼具較高的截留率為理想的納濾膜膜的指標。
[0080]本實例獲得的納濾膜的表面組裝層數為10層，其純水通量為6.97L/m2h bar，對RB的截留率為99.99%，乙醇的通量為22.98L/m2h bar，RB在乙醇當中的截留率為81.26%。
[0081]實施例1?4利用層層自組裝技術，使聚乙烯亞胺和氧化石墨烯改性PAN膜，使其親水性和膜表面的孔徑大小得到有效的調控，并且膜比較薄，可以獲得比較大的通量，同時得到的納濾膜具有良好的截留性能，適用于各種染料的分離，海水淡化等，降低了能耗同時凈化了水質，淡化了海水，有重大的應用前景。
【主權項】
1.一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 一、將溶劑、成孔劑和聚丙烯腈混合，制得聚丙烯腈溶液； 二、利用浸沒-沉淀相轉化法將聚丙烯腈溶液制成超濾基膜，去離子水洗滌3?5次，得到聚丙烯腈基膜； 三、將聚丙烯腈基膜置于氫氧化鈉溶液中，在20°C?50°C下反應20min?60min，反應結束后，將聚丙烯腈基膜取出，放入去離子水中浸泡清洗0.5?2h，再置于鹽酸溶液中浸泡I?5h，得到處理后的聚丙烯腈基膜； 四、將步驟三處理后的聚丙烯腈基膜浸入聚乙烯亞胺溶液中10?90min，取出后放入去離子水浸泡2?lOmin，得到含有聚乙烯亞胺層的聚丙烯腈基膜； 五、將含有聚乙烯亞胺層的聚丙烯腈基膜置于氧化石墨烯溶液中，浸泡10?90min，取出后放入去離子水浸泡2?lOmin，得到含有聚乙烯亞胺層和氧化石墨烯層的納濾膜； 六、重復步驟四和步驟五的操作O?7次，即完成。2.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟一所述的溶劑為N-甲基吡咯烷酮。3.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟一所述的成孔劑為聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮。4.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟一中聚丙烯腈、成孔劑和溶劑的質量比為(15?25):1: (74?84)。5.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟三所述的氫氧化鈉溶液的質量濃度為5%?20%。6.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟三所述的鹽酸溶液的濃度為0.05mol/L?0.5mol/L。7.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟四所述的聚乙烯亞胺溶液的濃度為0.5?3g/L。8.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟四中浸入聚乙烯亞胺溶液中30min，取出后放入去離子水浸泡5min。9.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟五所述的氧化石墨烯溶液的濃度為0.05?0.5g/L。10.根據權利要求1所述的一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，其特征在于步驟五中置于氧化石墨烯溶液中，浸泡30min，取出后放入去離子水浸泡5min。
【專利摘要】一種層層自組裝法制備納濾膜的方法，本發明涉及一種納濾膜的制備方法。本發明是要解決現有方法制備的納濾膜不能同時具有良好的截留性能和較高水通量的問題，方法為：制備聚丙烯腈溶液，制備聚丙烯腈基膜，制備處理后的聚丙烯腈基膜，組裝一層聚乙烯亞胺，組裝一層氧化石墨烯，重復組裝聚乙烯亞胺和氧化石墨烯，即完成。本發明利用層層自組裝技術，使聚乙烯亞胺和氧化石墨烯改性PAN膜，使其親水性和膜表面的孔徑大小得到有效的調控，并且膜比較薄，可以獲得比較大的通量，同時得到的納濾膜具有良好的截留性能，本發明應用于抗生素的分離、果汁濃縮和海水除鹽領域。
【IPC分類】B01D67/00, B01D69/12
【公開號】CN105169962
【申請號】
【發明人】邵路, 張聰, 程喜全, 鐘永智
【申請人】哈爾濱工業大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月15日