具有自修复性能的亲水分离膜

1.本实用新型涉及一种分离膜，具体地说是一种具有自修复性能的亲水分离膜。


背景技术：

2.分离膜材料的性能是影响膜分离技术的关键因素，在水处理应用中，膜材料的亲水性会直接影响膜的分离性能，膜亲水性越强越有利于吸附水分子，避免膜污染，从而达到高效的水处理效果。此外，膜在使用过程中易受到磨损或其它不可控因素导致膜损伤，膜损伤会大大降低膜的使用性能。在常规的膜修复技术中，需要首先将膜损伤部位进行定位，然后进一步进行修复，在此过程中，步骤繁琐且费时费力，会严重影响生产进度。
3.因此在膜分离技术领域亟需一款具有良好亲水性且具有自修复性能的分离膜。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是提供一种具有自修复性能的亲水分离膜，以解决现有的分离膜分离效率较低且修复困难的问题。
5.本实用新型是这样实现的：一种具有自修复性能的亲水分离膜，包括多孔底膜层，在所述多孔底膜层的上表面设置有修饰层，在所述修饰层上表面设置有金属有机骨架分离层，在所述金属有机骨架分离层上表面设置有亲水层，所述亲水层为壳聚糖层。
6.进一步的，所述多孔底膜层为多孔al2o3膜。
7.进一步的，所述金属有机骨架分离层为由氯化锆和对苯二甲酸规则组装而成的uio
‑
66层。
8.进一步的，所述修饰层由聚乙烯亚胺材料制成。
9.进一步的，所述多孔底膜层的孔尺寸为100nm。
10.进一步的，所述金属有机骨架分离层的厚度为1
µ
m。
11.进一步的，所述亲水层的厚度为50nm。
12.和现有技术相比，本实用新型在多孔底膜层上端设置金属有机骨架分离层，具有良好的亲水性和优异的水处理性能。作为亲水层的壳聚糖层可增强膜的亲水性，提高膜的分离性能和抗污染性能。同时亲水层具有自修复功能，在分离膜受到损伤后，在待分离液体中添加自修复溶液（壳聚糖溶液和聚甲醛溶液），自修复溶液随液体的流动到达壳聚糖层的损伤部位对膜损伤进行修复。自修复溶液可在室温下完成对膜的损伤部位的自修复，简单易操作，并可很好的恢复膜的分离性能。
13.本实用新型制备简单，使用方便，在水处理中可表现出优异的亲水和自修复性能，可大大提高膜的分离效率，且有效缓解了膜损伤导致的生产延误及财产损失问题。
附图说明
14.图1是本实用新型的结构示意图。
15.图中：1、底膜层；2、修饰层；3、金属有机骨架分离层；4、亲水层。
具体实施方式
16.如图1所示，本实用新型包括多孔底膜层1，在多孔底膜层1的上表面设置有修饰层2，在修饰层2上表面设置有金属有机骨架分离层3，在金属有机骨架分离层3上表面设置有亲水层4，亲水层4为壳聚糖层。
17.壳聚糖层具有优异的亲水性并可以优先吸附待分离水溶液中的水分子，使水分子快速到达分离膜表面，提高分离性能和膜的抗污染性能，且在一定程度上可避免金属有机骨架分离层3受到磨损，延长整个分离膜的使用时间。
18.其中，多孔底膜层1为多孔al2o3膜，al2o3膜作为整个分离膜的支撑部件安装在膜组件上。
19.金属有机骨架分离层3为由氯化锆和对苯二甲酸规则组装而成的uio
‑
66层，利用uio
‑
66的分子筛分和亲水性，有利于水中杂质的分离。
20.修饰层2由聚乙烯亚胺材料制成。
21.其中，多孔底膜层1的孔尺寸为100nm，金属有机骨架分离层3的厚度为1
µ
m，亲水层4的厚度为50nm。
22.在使用本实用新型时，使膜的壳聚糖层上方接触待分离液体，待分离液体依次通过壳聚糖层和金属有机骨架分离层3，使待分离液体得到有效筛分。当膜受到损伤后，使膜的壳聚糖层上方分别接触壳聚糖溶液和聚甲醛溶液，在室温下即可完成对膜损伤部位的修复。
23.本实用新型在多孔底膜层1上端设置金属有机骨架分离层3，具有良好的亲水性和优异的水处理性能。作为亲水层4的壳聚糖层可增强膜的亲水性，提高膜的分离性能和抗污染性能。同时亲水层4具有自修复功能，在分离膜损伤后，在待分离液体中添加自修复溶液（壳聚糖溶液和聚甲醛溶液），自修复溶液随液体的流动到达壳聚糖层的损伤部位对膜损伤进行修复。自修复溶液可在室温下完成对膜的损伤部位的自修复，简单易操作，并可很好的恢复膜的分离性能。
24.本实用新型制备简单，使用方便，在水处理中可表现出优异的亲水和自修复性能，可大大提高膜的分离效率，且有效缓解了膜损伤导致的生产延误及财产损失问题。
25.以上所述并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本新型的技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种具有自修复性能的亲水分离膜，其特征在于，包括多孔底膜层，在所述多孔底膜层的上表面设置有修饰层，在所述修饰层上表面设置有金属有机骨架分离层，在所述金属有机骨架分离层上表面设置有亲水层，所述亲水层为壳聚糖层。2.根据权利要求1所述的具有自修复性能的亲水分离膜，其特征在于，所述多孔底膜层为多孔al2o3膜。3.根据权利要求1所述的具有自修复性能的亲水分离膜，其特征在于，所述修饰层由聚乙烯亚胺材料制成。4.根据权利要求1所述的具有自修复性能的亲水分离膜，其特征在于，所述多孔底膜层的孔尺寸为100nm。5.根据权利要求1所述的具有自修复性能的亲水分离膜，其特征在于，所述金属有机骨架分离层的厚度为1
µ
m。6.根据权利要求1所述的具有自修复性能的亲水分离膜，其特征在于，所述亲水层的厚度为50nm。

技术总结
本实用新型涉及一种具有自修复性能的亲水分离膜，其结构包括多孔底膜层，在所述多孔底膜层的上表面设置有修饰层，在所述修饰层上表面设置有金属有机骨架分离层，在所述金属有机骨架分离层上表面设置有亲水层，所述亲水层为壳聚糖层。本实用新型制备简单，使用方便，在水处理中可表现出优异的亲水和自修复性能，可大大提高膜的分离效率，且有效缓解了膜损伤导致的生产延误及财产损失问题。致的生产延误及财产损失问题。致的生产延误及财产损失问题。


技术研发人员：马京 常然 王佳
受保护的技术使用者：河北大学
技术研发日：2021.02.07
技术公布日：2021/11/24