湿膜厚度 250μπι。然后将膜放入80°C真空干燥箱中，烘干4h。最后揭膜，室温放置24h，待测性能。
[0036] 本发明制备得到的新型有机-无机杂化全热交换膜。
[0037] 实施例5.
[0038] 将3g醋酸纤维素(酯化度180~190,乙酰基含量30.0~31.5)溶解在97g水-丙酮混 合溶剂中，溶剂的体积比为3:7,85°C搅拌6个h，静置脱泡，得到透明稳定的铸膜液。
[0039]将lg钛酸丁酯和lg正硅酸乙酯加入制得的醋酸纤维素溶液中，加入2滴2mol/L的 氢氧化钠溶液，80°C搅拌3h，使前驱体进行充分水解和缩聚，形成纳米级颗粒，然后恒温水 浴回流16个小时，使纳米颗粒均匀分散在形成醋酸纤维素的溶液中。
[0040]将制得的有机-无机杂化铸膜液进行真空脱泡，在玻璃板上流延涂布，湿膜厚度 280μπι。然后将膜放入80°C真空干燥箱中，烘干3h。最后揭膜，室温放置24h，待测性能。
[0041] 本发明制备得到的新型有机-无机杂化全热交换膜。实施例5所制备的新型有机-无机杂化全热交换膜的水蒸气透过系数、C02透过量和焓交换效率见附表1，该新型有机-无机杂化全热交换膜的的透湿量为744.4979g/m 2 · day，C02透过量为2347.651，焓交换效率 为 43 %。
[0042] 实施例6.
[0043] 将7g醋酸纤维素（酯化度280~300，乙酰基含量42.5 %~44.8 % )溶解在93g的乙 酸中，55 °C搅拌4个h，静置脱泡，得到透明稳定的铸膜液。
[0044]将2g正硅酸乙酯和3g氧氯化锆加入制得的醋酸纤维素溶液中，加入3滴乙酸，80°C 搅拌3h，使前驱体进行充分水解和缩聚，形成纳米级颗粒，然后恒温水浴回流24个小时，使 纳米颗粒均匀分散在形成醋酸纤维素的溶液中。
[0045] 将制得的有机-无机杂化铸膜液进行真空脱泡，在玻璃板上流延涂布，湿膜厚度 200μπι。然后将膜放入70°C真空干燥箱中，烘干4h。最后揭膜，室温放置24h，待测性能。
[0046] 本发明制备得到的新型有机-无机杂化全热交换膜。
[0047] 实施例7.
[0048] 将8g醋酸纤维素（酯化度240~260,乙酰基含量39.5~41.5)溶解在92g丙酮-甲醇 混合溶液中，溶剂的体积比为1:1，70°C搅拌4个小时，静置脱泡，得到透明稳定的铸膜液。 [0049] 将lg异丙醇铝和4g正硅酸乙酯加入到醋酸纤维素溶液中，加入3滴2mol/L盐酸，70 °C搅拌4个h，使前驱体进行充分水解和缩聚，形成纳米级颗粒，然后恒温水浴回流20个小 时，使纳米颗粒均匀分散在形成醋酸纤维素的溶液中。
[0050] 将制得的有机-无机杂化铸膜液进行真空脱泡，在玻璃板上流延涂布，湿膜厚度 300M1。然后将膜放入60°C真空干燥箱中，烘干8h。最后揭膜，室温放置24h，待测性能。
[0051] 本发明制备得到的新型有机-无机杂化全热交换膜。实施例7所制备的新型有机-无机杂化全热交换膜的水蒸气透过系数、C02透过量和焓交换效率见附表1，该新型有机-无 机杂化全热交换膜的的透湿量为946.8212g/m 2 · day，C02透过量为3176.614m3/m2 · 24h · 0.1 MPa，焓交换效率为46 %。
[0052] 实施例8.
[0053] 将5g醋酸纤维素（酯化度230~240,乙酰基含量38.0~39.5)溶解在95g丙酮溶液 中，75 °C搅拌3个h，静置脱泡，得到透明稳定的铸膜液。
[0054]将4g异丙醇铝和4g氧氯化锆加入制得的醋酸纤维素溶液中，加入4滴2mol/L的氢 氧化钠溶液，60°C搅拌3h，使前驱体进行充分水解和缩聚，形成纳米级颗粒，然后恒温水浴 回流18个小时，使纳米颗粒均匀分散在形成醋酸纤维素的溶液中。
[0055] 将制得的有机-无机杂化铸膜液进行真空脱泡，在玻璃板上流延涂布，湿膜厚度 320μπι。然后将膜放入80°C真空干燥箱中，烘干3h。最后揭膜，室温放置24h，待测性能。
[0056] 实施例9.
[0057] 将5g醋酸纤维素(酯化度220~230,乙酰基含量36.5~38.0)溶解在95g丙酮-乙醇 混合溶剂中，溶剂的体积比是2:8,，50°C搅拌5个h，静置脱泡，得到透明稳定的铸膜液。 [0058]将2g异丙醇铝，3g钛酸丁酯，lg正硅酸乙酯，依次加入制得的醋酸纤维素溶液中， 加入3滴2m 〇L/L盐酸，60°C搅拌4h，使前驱体进行充分水解和缩聚，形成纳米级颗粒，然后恒 温水浴回流19个小时，使纳米颗粒均匀分散在形成醋酸纤维素的溶液中。
[0059]将制得的有机-无机杂化铸膜液进行真空脱泡，在玻璃板上流延涂布，湿膜厚度 500M1。然后将膜放入70°C真空干燥箱中，烘干4h。最后揭膜，室温放置24h，待测性能。实施 例9所制备的新型有机-无机杂化全热交换膜的水蒸气透过系数、C0 2透过量和焓交换效率 见附表1，该新型有机-无机杂化全热交换膜的的透湿量为1092.6459g/m2 · day,C02透过量 为3657.1831113/1112 . 2411.0.1]\〇^，焓交换效率为48%。
[0060] 实施例10.
[00611 将6g醋酸纤维素(酯化度180~190,乙酰基含量30.0~31.5)溶解在94g水-丙酮混 合溶剂中（体积比为1:9)，80°C搅拌7个h，静置脱泡，得到透明稳定的铸膜液。
[0062]将lg钛酸丁酯，3g正硅酸乙酯，lg氧氯化锆加入制得的醋酸纤维素溶液中，加入4 滴2mol/L的氢氧化钠溶液，90°C搅拌4h，使前驱体进行充分水解和缩聚，形成纳米级颗粒， 然后恒温水浴回流24个小时，使纳米颗粒均匀分散在形成醋酸纤维素的溶液中。
[0063] 将制得的有机-无机杂化铸膜液进行真空脱泡，在玻璃板上流延涂布，湿膜厚度 280μπι。然后将膜放入80°C真空干燥箱中，烘干3h。最后揭膜，室温放置24h，待测性能。
[0064] 表1列出了本发明中部分实施例的有机-无机杂化分离膜的透湿量、C02透过量和 焓交换效率。
[0065] 表1新型有机-无机杂化分离膜的透湿量、C02透过量和焓交换效率
[0067] 注:透湿量测试条件:温度30°C，RH65% ;
[0068] C02透过率测试条件:温度23°C，采用压差法测试；
[0069] 焓交换效率测试条件:新风温度38°C，RH65% ;排风温度25°C，RH40%。
[0070]上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合 本发明要求，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种用溶胶凝胶法制备有机-无机杂化全热交换膜的方法，其特征在于该方法包括 以下步骤： 步骤1):用共溶剂溶解醋酸纤维素，加热温度30~80°C，加热时间1~6个h，静置脱泡， 得到透明稳定的铸膜液，醋酸纤维素的固含量在3%-8%之间； 步骤2):将无机前驱体加入步骤1)制得的铸膜液中，其中无机前驱体的质量分数是1% ~8%，加入催化剂，30°C~100°C搅拌1~6h，使前驱体进行充分水解和缩聚，形成纳米级颗 粒，然后恒温水浴回流8~24个小时，使纳米颗粒均匀分散在形成醋酸纤维素的溶液中，得 到有机-无机杂化铸膜液； 步骤3):将步骤2)制得的有机-无机杂化铸膜液进行真空脱泡， 在玻璃板上流延涂布，湿膜厚度150μπι-500μπι，然后将膜放入60°C~100°C真空干燥箱 中，烘干2h~6h，最后揭膜，室温放置24h，得到有机-无机杂化全热交换膜。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1)所述的共溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮或 乙酸的一种或多种复合溶剂，醋酸纤维素的酯化度范围在180~300,乙酰基含量为30%~ 44.8%〇3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤2)所述的无机前驱体纯异丙醇铝、钛酸丁 酯、正硅酸乙酯、氧氯化锆一种或者多种混合物，催化剂一元酸或者一元碱类。
【专利摘要】本发明公开一种用溶胶凝胶法制备有机?无机杂化全热交换膜的方法。该方法是将无机物前驱体与有机高聚物在共溶剂中均匀混合后再进行溶胶、凝胶化制得有机?无机杂化膜。本发明是在高分子体系内，水解缩聚成纳米级颗粒，均匀的分散在高分子溶液体系中。制备过程合成温度低，制备成本低，孔径分布均匀，不仅能够有效地抑制无机纳米粒子的团聚行为，促进其在聚合物基体中的分散性，增加有机?无机两相的相互作用，提高无机纳米粒子在聚合物基体中的稳定性，而且能够显著的提高分离膜的透湿性、阻气性、抗污染性和抗菌性等诸多性能。
【IPC分类】B01D69/02, B01D67/00, B01D71/16
【公开号】CN105709617
【申请号】CN201610060542
【发明人】王艺伟, 韩秋, 周青波, 杨晴, 薛丽青, 盛建芳, 薛立新
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月28日