一种多壁碳纳米管修饰超滤膜的方法_2

文档序号:9427097阅读:来源:国知局
滤膜;
[0024]五、涂覆防污层:将步骤一称取的0.08份?I份防污层成分涂覆到步骤四得到的沉积聚酰胺阻隔层的超滤膜表面,得到多壁碳纳米管修饰的超滤膜。
[0025]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一的不同点是:步骤一中所述的分散剂为甲苯聚苯乙烯-聚3己基噻吩。其他与【具体实施方式】一相同。
[0026]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二的不同点是:步骤一中所述的溶剂为N- 二甲基甲酰胺、二恶烷或氯仿。其他与【具体实施方式】一或二相同。
[0027]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三的不同点是:步骤一中所述的阻隔层成分是将等摩尔比的均苯三甲酰氯和间苯二胺混合搅拌2h制备得到的。其他与【具体实施方式】一至三相同。
[0028]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四的不同点是:步骤一中所述的防污层成分由多巴胺与防污聚合物混合而成的,多巴胺与防污聚合物的质量比为1:5。其他与【具体实施方式】一至四相同。
[0029]通过以下试验验证本发明的有益效果:
[0030]试验一:本试验为一种多壁碳纳米管修饰超滤膜的方法,具体是按以下步骤进行的:
[0031]—、称取原料:按照重量份数称取19.5份膜基材、2.05份多壁碳纳米管、0.02份膜添加剂、0.5份阻隔层成分、0.08份防污层成分、5份分散剂、72份溶剂、0.05份表面活性剂和2份致孔剂;
[0032]二、制备官能化的多壁碳纳米管:将步骤一称取的2.05份多壁碳纳米管和0.02份的膜添加剂加入到步骤一称取的5份分散剂中搅拌lh,然后在温度为_20°C的条件下真空冷冻干燥24h,得到官能化的多壁碳纳米管;所述的膜添加剂为六甲基二硅氧烷;
[0033]三、制备超滤膜:将步骤一称取的12份膜基材、72份溶剂、2份致孔剂、0.05份表面活性剂和步骤二得到的所有的官能化的多壁碳纳米管均匀混合,磁力搅拌12h,然后用静电纺丝技术制备超滤膜;所述的用静电纺丝技术制备超滤膜的条件为:电场电位为15千伏,集电极与喷丝头之间的距离为8cm,溶液流速为20微升/分钟,然后在去离子水中浸泡24h,得到超滤膜;所述的膜基材为氮化硅、聚亚苯基氧化物、聚苯并恶唑、聚甲亚胺和聚对苯二甲酸乙酯按1:1:2:0.3:5的质量比混合的混合物;所述的致孔剂为LiCl ;所述的表面活性剂为脱水山梨醇单月桂酸酯;
[0034]四、沉积聚酰胺阻隔层:将步骤三得到的超滤膜以和步骤一称取的0.5份阻隔层成分的液面成50°的角度浸入到阻隔层成分中,然后浸泡lmin,再缓慢匀速竖直取出,得到沉积聚酰胺阻隔层的超滤膜;所述的阻隔层成分是将等摩尔比的均苯三甲酰氯和间苯二胺混合搅拌2h制备得到的;
[0035]五、将步骤一称取的0.08份防污层成分涂覆到步骤四得到的沉积聚酰胺阻隔层的超滤膜表面,得到多壁碳纳米管修饰的超滤膜;所述的防污层成分是由多巴胺与防污聚合物混合而成的,多巴胺与防污聚合物的质量比为1:3,防污聚合物为三氟氯乙烯共聚物;
[0036]步骤二中所述的分散剂为甲苯聚苯乙烯-聚3己基噻吩;步骤三中所述的溶剂为N-二甲基甲酰胺。
[0037]试验二:本试验为一种多壁碳纳米管修饰超滤膜的方法,具体是按以下步骤进行的:
[0038]—、称取原料:按照重量份数称取19.5份膜基材、2.05份多壁碳纳米管、0.9份膜添加剂、1.25份阻隔层成分、0.54份防污层成分、12.5份分散剂、81份溶剂、0.175份表面活性剂和6份致孔剂;
[0039]二、制备官能化的多壁碳纳米管:将步骤一称取的2.05份多壁碳纳米管和0.9份的膜添加剂加入到步骤一称取的12.5份分散剂中搅拌lh,然后在温度为_20°C的条件下真空冷冻干燥24h,得到官能化的多壁碳纳米管;所述的膜添加剂为六甲基二硅氧烷;
[0040]三、制备超滤膜:将步骤一称取的19.5份膜基材、81份溶剂、6份致孔剂、0.175份表面活性剂和步骤二得到的所有的官能化的多壁碳纳米管均匀混合,磁力搅拌12h,然后用静电纺丝技术制备超滤膜;所述的用静电纺丝技术制备超滤膜的条件为:电场电位为27.5千伏,集电极与喷丝头之间的距离为12cm,溶液流速为32.5微升/分钟,然后在去离子水中浸泡24h,得到超滤膜;所述的膜基材为聚亚苯基氧化物、聚酰肼、聚甲亚胺和聚缩醛按3:1:7:2的质量比混合的混合物;所述的致孔剂为PEG ;所述的表面活性剂为甘油单硬脂酸酷;
[0041]四、沉积聚酰胺阻隔层:将步骤三得到的超滤膜以和步骤一称取的1.25份阻隔层成分的液面成70°的角度浸入到阻隔层成分中,然后浸泡lmin,再缓慢匀速竖直取出,得到沉积聚酰胺阻隔层的超滤膜;所述的阻隔层成分是将等摩尔比的均苯三甲酰氯和间苯二胺混合搅拌2h制备得到的;
[0042]五、将步骤一称取的0.54份防污层成分涂覆到步骤四得到的沉积聚酰胺阻隔层的超滤膜表面,得到多壁碳纳米管修饰的超滤膜;所述的防污层成分是由多巴胺与防污聚合物混合而成的,多巴胺与防污聚合物的质量比为1:5,防污聚合物为三氟氯乙烯共聚物;
[0043]步骤二中所述的分散剂为甲苯聚苯乙烯-聚3己基噻吩;步骤三中所述的溶剂为^■恶烧。
[0044]试验三:本试验为一种多壁碳纳米管修饰超滤膜的方法,具体是按以下步骤进行的:
[0045]—、称取原料:按照重量份数称取27份膜基材、4份多壁碳纳米管、1.1份膜添加剂、2份阻隔层成分、I份防污层成分、20份分散剂、90份溶剂、0.3份表面活性剂和10份致孔剂;
[0046]二、制备官能化的多壁碳纳米管:将步骤一称取的4份多壁碳纳米管和1.1份的膜添加剂加入到步骤一称取的20份分散剂中搅拌lh,然后在温度为_20°C的条件下真空冷冻干燥24h,得到官能化的多壁碳纳米管;所述的膜添加剂为六甲基二硅氧烷;
[0047]三、制备超滤膜:将步骤一称取的27份膜基材、90份溶剂、10份致孔剂、0.3份表面活性剂和步骤二得到的所有的官能化的多壁碳纳米管均匀混合,磁力搅拌12h,然后用静电纺丝技术制备超滤膜;所述的用静电纺丝技术制备超滤膜的条件为:电场电位为40千伏,集电极与喷丝头之间的距离为16cm,溶液流速为45微升/分钟,然后在去离子水中浸泡24h,得到超滤膜;所述的膜基材为氮化硅、聚亚苯基氧化物和聚对苯二甲酸乙酯按1:4:2的质量比混合的混合物;所述的致孔剂为PEG ;所述的表面活性剂为聚氧乙烯十六烷基醚;
[0048]四、沉积聚酰胺阻隔层:将步骤三得到的超滤膜以和步骤一称取的2份阻隔层成分的液面成90°的角度浸入到阻隔层成分中,然后浸泡lmin,再缓慢匀速竖直取出,得到沉积聚酰胺阻隔层的超滤膜;所述的阻隔层成分是将等摩尔比的均苯三甲酰氯和间苯二胺混合搅拌2h制备得到的;
[0049]五、将步骤一称取的I份防污层成分涂覆到步骤四得到的沉积聚酰胺阻隔层的超滤膜表面,得到多壁碳纳米管修饰的超滤膜;所述的防污层成分是由多巴胺与防污聚合物混合而成的,多巴胺与防污聚合物的质量比为1:7,防污聚合物为三氟氯乙烯共聚物;
[0050]步骤二中所述的分散剂为甲苯聚苯乙烯-聚3己基噻吩;步骤三中所述的溶剂为氯仿。
[0051]试验四:
[0052]步骤一、选取未经任何处理水源的水0.5L,经测定,其中含有多种抗生素,其中包括四环素类、磺胺类和林肯霉素,其总浓度为0.128微克/升;
[0053]步骤二、水初步处理:用纱布过滤除去步骤一中的水源中的悬浮物,然后进行臭氧预氧化处理,臭氧投加量为0.5g/m3,再经活性炭吸附,得到预处理的水;
[0054]步骤三、预处理的水经多壁碳纳米管修饰超滤膜过滤:将步骤二制备的预处理的水用试验一制备的多壁碳纳米管修饰的超滤膜组成的膜设备系统进行超滤,控制压力为200Kpa,滤掉大分子成分,得到只含有抗生素类小分子的透过液;
[0055]步骤四、用反渗透法去除抗生素:将步骤三中只含有抗
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