专利名称：聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜的制备方法，从而提高
膜的分离性和增强材料的力学性能。
背景技术：
渗透汽化技术是一种新型的液体混合物分离技术，以其分离效率高，能源消耗低 已为人们关注并研究的热点。它主要用于有机物脱水，水中脱除微量有机物以及有机混合 物分离三大领域。其中有机物脱水在学术和工业界研究得更为广泛，研究的重点主要集中 在开发新的膜材料、对现有膜材料进行改性等，希望能在保证一定的分离因子的条件下，得 到大通量的渗透汽化膜。 聚电解质是一类亲水性高分子，由相反电荷聚电解质所形成的聚电解质络合物膜 用于渗透汽化有机物脱水分离性能很好。聚电解质络合物通过大分子阴离子和阳离子库仑 力作用产生了一定的物理交联，不易发生小分子反离子流失现象，因此分离性能稳定。然 而，这类膜材料是单一的离子络合而成，力学性能不高。因此，增强膜材料的力学性能和提 高膜的其渗透通量及降低膜材料成本是本领域的研究方向。 已有文献报道表明，无机材料与聚合物插层，可大幅度提高聚合物的力学性能。膨 润土是常见无机材料，其储量丰富、价格低廉。在合成插层材料上具独特优势。膨润土又具 有很强的吸湿性，能吸附相当于自身体积8-20倍的水而膨胀至30倍。因此，若将聚电解质 络合物插层到膨润土中，一方面可以维持高分离性能和增大渗透通量，另一方面将会大大 提高络合物的机械力学性能。基于聚电解质络合物不溶和不熔的性质特点，不可能与膨润 土进行常规共混，从而获得聚电解质络合物/膨润土有机/无机材料。本专利提出正负聚 电解质进行络合一插层的新方法，制得了聚电解质络合物/膨润土新材料及其相应的渗透 汽化膜。 评价膜的渗透汽化分离性的参数为，渗透通量J(g/m2h)和分离因子aw/。。其定义
如下
透过液重量(g)
=嫫面积(加2)><透过时间，
￡^妙/ ( "。 二 ~;^ (w代表水，o代表有机物) 式中透过液重量由称重得到，C' w、 C'。为透过液质量百分比浓度；CW、 C。为进料液 质量百分浓度水和有机物的质量百分浓度，其值通常由气相色谱测定。 聚电解质络合物/膨润土纳米杂化膜材料的机械力学性能通常用拉伸强度、断裂 伸长率来衡量。分别用参数、和e表示。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种聚电解质络合物/膨润土杂化渗
透汽化膜的制备方法。聚电解质络合物/膨润土插层杂化渗透汽化膜的制备方法包括如下步骤 1)在20000 40000质量份水中加入8 50质量份酸，配制成酸液；
然后将20 60质量份聚二甲基二烯丙基铵溶于20000 40000质量份上述酸液 中配成聚二甲基二烯丙基铵溶液，将50 200质量份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶 于20000 40000质量份上述酸液中配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液，将20 60质量份壳聚糖溶于20000 40000质量份上述酸液中配成壳聚糖溶液，将5 15质量 份聚乙烯亚胺溶于20000 40000质量份上述酸液中配成聚乙烯亚胺溶液，将50 100质 量份羧甲基纤维素钠溶于20000 40000质量份上述酸液中配成羧甲基纤维素钠溶液，将 20 50质量份聚丙烯酸钠溶于20000 40000质量份上述酸液中配成聚丙烯酸钠溶液，将 20 60质量份海藻酸钠溶于20000 40000质量份上述酸液中配成海藻酸钠溶液；
2)把1 20质量份膨润土加入到5000 10000质量份水中浸泡24 36h，再搅拌 0. 5 2h得到膨润土水分散液，然后在60 IO(TC 、50 200W超声功率及800 1000rpm 搅拌速率下，将羧甲基纤维素钠溶液、聚丙烯酸钠溶液或海藻酸钠溶液加入膨润土水分散 液中，超声搅拌0. 5 3h进行插层，得到羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物的水分散液、聚丙 烯酸钠/膨润土杂化物的水分散液或海藻酸钠/膨润土杂化物的水分散液；
3)在40 60。C，在超声功率为50 200W禾P 800 1000rpm速率搅拌下，将聚二 甲基二烯丙基铵溶液、聚二甲基二烯丙基铵溶液、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液、 壳聚糖液或聚乙烯亚胺溶液滴入羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物的水分散液、聚丙烯酸钠 /膨润土杂化物的水分散液或海藻酸钠/膨润土杂化物的水分散液中，得到聚二甲基二烯 丙基铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物、聚二甲基二烯丙基铵/聚丙烯酸钠/膨润土杂 化物、聚二甲基二烯丙基铵/海藻酸钠/膨润土杂化物、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 /羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/聚丙烯酸钠/膨润 土杂化物、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/海藻酸钠/膨润土杂化物、壳聚糖/羧甲基 纤维素钠/膨润土杂化物、壳聚糖/聚丙烯酸钠/膨润土杂化物、壳聚糖/海藻酸钠/膨润 土杂化物、聚乙烯亚胺/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物、聚乙烯亚胺/聚丙烯酸钠/膨润 土杂化物、聚乙烯亚胺/海藻酸钠/膨润土杂化物； 4)将上述杂化物分别溶解于稀碱性水溶剂中，配成质量百分比浓度为1 5%的 铸膜液，PH值为7 8，经过滤，静置脱泡后，涂刮于聚砜底膜上。 所述步骤2)中的膨润土质量份优选为1 15份。所述步骤2)中所述的插层温度 优选为70 90°C 。所述步骤2)中超声搅拌时间优选为0. 5 2h。超声功率优选为50 100W。所述步骤4)中杂化物在铸膜液中的质量百分比浓度优选为2 4%。
本发明以价格便宜的膨润土与聚电解质络合物杂化，制备出高分离性能和高强度 可溶液加工的均质聚电解质络合物膨润土的纳米杂化渗透汽化膜。该无机有机纳米杂化渗 透汽化膜在有机物脱水方面具有高通量，高选择性以及高机械性力学性能的优势。本发明 采用的七种常规聚电解质易得，价格便宜或合成简单方便；膨润土储量丰富，价格低廉。本 发明工艺可控，可重复性好；制备膜的组成可控，膜结构均一，在保持较高选择性的同时，通量远比纯络合物膜高，7(TC下通量可大于4kg/m2h。杂化材料机械力学性能良好，拉伸强度 不低于20MPa，断裂伸长率也可到百分之二十几。
具体实施例方式
实施例1 取1质量份膨润土加入10000质量份水中，浸泡24h再搅拌0. 5h ;然后在40000质 量份水中加入30质量份盐酸，配制成酸性水溶剂，将100质量份羧甲基纤维素钠溶于40000 质量份上述酸性水溶剂中配成羧甲基纤维素钠溶液，接着在8(TC，80W超声功率及800rpm 搅拌速率下将羧甲基纤维素钠溶液滴入膨润土水分散液中，超声搅拌lh进行插层，得到羧 甲基纤维素钠/膨润土杂化物水分散液，在50000质量份水中加入30质量份盐酸，配制成 酸性水溶剂；然后将40质量份聚二甲基二烯丙基铵溶于50000质量份上述酸性水溶剂中 配成聚二甲基二烯丙基铵溶液，在4(TC下，在超声功率为80W和800rpm搅拌速率下将聚二 甲基二烯丙基铵溶液滴入膨润土/羧甲基纤维素钠杂化物的水分散液中得到聚二甲基二 烯丙基铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物，经多次洗涤并烘干。将聚二甲基二烯丙基铵 /羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物溶解于稀碱性水溶剂中，配成质量百分比浓度为2%， pH =7的铸膜液。把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到聚二甲基二烯丙基铵/羧甲基纤维素钠/ 膨润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为对进料液为90wt^的异丙醇/水体系，在7(TC下J =4500g/m2h， a w/。 = 440。杂化材料机械力学性能为o t = 38. 16MPa， e = 25. 32%。
实施例2 取3质量份膨润土加入5000质量份水中，浸泡30h再搅拌0. 5h ;然后在20000 质量份水中加入8质量份盐酸，配制成酸性水溶剂，将50质量份羧甲基纤维素钠溶于 20000质量份上述酸性水溶剂中配成羧甲基纤维素钠溶液，接着在90°C， IOOW超声功率及 1000rpm搅拌速率下将羧甲基纤维素钠溶液滴入膨润土水分散液中，超声搅拌0. 5h进行插 层，得到羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物水分散液，在50000质量份水中加入8质量份盐 酸，配制成酸性水溶剂；然后将20质量份聚二甲基二烯丙基铵溶于50000质量份上述酸性 水溶剂中配成聚二甲基二烯丙基铵溶液，在5(TC下，在超声功率为IOOW和1000rpm搅拌速 率下将聚二甲基二烯丙基铵溶液滴入羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物的水分散液中得到 聚二甲基二烯丙基铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物，经多次洗涤并烘干。将聚二甲基 二烯丙基铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物溶解于稀碱性水溶剂中，配成质量百分比浓 度为2. 5%，pH = 7的铸膜液，把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到聚二甲基二烯丙基铵/羧甲 基纤维素钠/膨润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为对进料液为90wt^的异丙醇/水体系， 在7(TC下J = 4380g/m2h， a w/。 = 920。杂化材料机械力学性能为o t = 36. 79MPa， e = 24. 21%。
实施例3 取5质量份膨润土加入10000质量份水中，浸泡36h再搅拌0. 5h ;然后在30000质 量份水中加入12质量份盐酸，配制成酸性水溶剂，将80质量份羧甲基纤维素钠溶于30000 质量份上述酸性水溶剂中配成羧甲基纤维素钠溶液，接着在7(TC，50W超声功率及900rpm 搅拌速率下将羧甲基纤维素钠溶液滴入膨润土水分散液中，超声搅拌lh进行插层，得到羧 甲基纤维素钠/膨润土杂化物水分散液，在40000质量份水中加入12质量份盐酸，配制成
5酸性水溶剂；然后将5质量份聚乙烯亚胺溶于40000质量份上述酸性水溶剂中配成聚乙烯 亚胺溶液，在4(TC下，在超声功率为50W和900rpm搅拌速率下将聚乙烯亚胺溶液滴入羧甲 基纤维素钠/膨润土杂化物水分散液中得到聚乙烯亚胺/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化 物，经多次洗涤并烘干。将聚乙烯亚胺/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物溶解于稀碱性水 溶剂中，配成质量百分比浓度为3%， pH = 8的铸膜液，把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到聚 乙烯亚胺/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为对进料液为90wt^的 异丙醇/水体系，在70。C下J = 2017g/m2h， a w/。 = 1160。
实施例4 取7质量份膨润土加入800质量份水中，浸泡32h再搅拌0. 5h ;然后在40000质 量份水中加入40质量份盐酸，配制成酸性水溶剂，将20份聚丙烯酸钠溶于40000质量份上 述酸性水溶剂中配成聚丙烯酸钠溶液，接着在10(TC，200W超声功率及900rpm搅拌速率下 将聚丙烯酸钠溶液滴入膨润土水分散液中，超声搅拌lh进行插层，得到膨润土 /聚丙烯酸 钠杂化物水分散液，在50000质量份水中加入40质量份盐酸，配制成酸性水溶剂；然后将 60质量份壳聚糖溶于50000质量份上述酸性水溶剂中配成壳聚糖溶液，在4(TC下，在超声 功率为100W和900rpm搅拌速率下将壳聚糖溶液滴入聚丙烯酸钠/膨润土杂化物水分散液 中得到壳聚糖/聚丙烯酸钠/膨润土杂化物，经多次洗涤并烘干。将壳聚糖/聚丙烯酸钠/ 膨润土杂化物用稀碱性水溶剂溶解，配成质量百分比浓度为1%， pH = 7的铸膜液，把铸膜 液涂刮于聚砜底膜上得到壳聚糖/聚丙烯酸钠/膨润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为对 进料液为90wt^的异丙醇/水体系，在70。C下J = 1826g/m2h， a w/。 = 1187。
实施例5 取10质量份膨润土加入10000质量份水中，浸泡36h再搅拌lh ;然后在30000质 量份水中加入35质量份盐酸，配制成酸性水溶剂，将100质量份羧甲基纤维素钠溶于30000 质量份上述酸性水溶剂中配成羧甲基纤维素钠溶液，接着在8(TC，90W超声功率及lOOOrpm 搅拌速率下将羧甲基纤维素钠溶液滴入膨润土水分散液中，超声搅拌2h进行插层反应，得 到羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物水分散液，在40000质量份水中加入35质量份盐酸，配 制成酸性水溶剂；然后将60质量份聚二甲基二烯丙基铵溶于50000质量份上述酸性水溶剂 中配成聚二甲基二烯丙基铵溶液，在6(TC下，在超声功率为IOOW和lOOOrpm搅拌速率下将 聚二甲基二烯丙基铵溶液滴入羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物水分散液中得到聚二甲基 二烯丙基铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物，经多次洗涤并烘干。将聚二甲基二烯丙基 铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物用稀碱性水溶剂溶解，配成质量百分比浓度为3%，pH =8的铸膜液，把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到聚二甲基二烯丙基铵/羧甲基纤维素钠/ 膨润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为对进料液为90wt^的异丙醇/水体系，在7(TC下J =3138g/m2h， aw/。 = 1426。杂化材料机械力学性能为o t = 31. 56MPa， e = 10. 77%。
实施例6 取2份膨润土加入5000份水中，浸泡24h再搅拌2h ;然后在30000份水中加入10 份盐酸，配制成酸性水溶剂，将50份羧甲基纤维素钠溶于30000份上述酸性水溶剂中配成 羧甲基纤维素钠溶液，接着在90°C ， 50W超声功率及lOOOrpm搅拌速率下将羧甲基纤维素钠 溶液滴入膨润土水分散液中，超声搅拌0. 5h进行插层，得到羧甲基纤维素钠/膨润土杂化 物水分散液，在40000质量份水中加入10质量份盐酸，配制成酸性水溶剂；然后将50质量份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于40000质量份上述酸性水溶剂中配成聚甲基丙 烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液，在5(TC下，在超声功率为100W和1000rpm搅拌速率下将聚 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液滴入羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物水分散液中得 到聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物，经多次洗涤并烘 干。将聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物用稀碱性水溶 剂溶解，配成质量百分比浓度为3%， pH = 7的铸膜液，把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到聚 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为 对进料液为90wt%的异丙醇/水体系，在7(TC下J = 2414g/m2h， a w/。 = 982。杂化材料 机械力学性能为o t = 26. 8MPa， e = 13. 71%。
实施例7 取4份膨润土加入10000份水中，浸泡28h再搅拌lh ;然后在40000份水中加入 30份盐酸，配制成酸性水溶剂，将60份海藻酸钠溶于40000份上述酸性水溶剂中配成海藻 酸钠溶液，接着在80°C ， 100W超声功率及800rpm搅拌速率下将海藻酸钠溶液滴入膨润土水 分散液中，超声搅拌lh进行插层，得到海藻酸钠/膨润土杂化物水分散液，在50000份水 中加入30份盐酸，配制成酸性水溶剂；然后将100份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶 于50000份上述酸性水溶剂中配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液，在4(TC下，在 超声功率为IOOW和800rpm搅拌速率下将聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液滴入羧甲 基纤维素钠/膨润土杂化物水分散液中得到聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲基纤 维素钠/膨润土杂化物，经多次洗涤并烘干。将聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲 基纤维素钠/膨润土杂化物用稀碱液溶解，配成质量百分比浓度为2%， pH = 7的铸膜液， 把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲基纤维素钠/膨 润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为对进料液为90wt^的异丙醇/水体系，在7(TC下J二 2579g/m2h， a w/。 = 955。杂化材料机械力学性能为o t = 24. 70MPa， e = 11. 35%。
实施例8 取7份膨润土加入900份水中，浸泡24h再搅拌2h ;然后在30000份水中加入25 份盐酸，配制成酸性水溶剂，将50份聚丙烯酸钠溶于40000份上述酸性水溶剂中配成聚丙 烯酸钠溶液，接着在6(TC，200W超声功率及lOOOrpm搅拌速率下将聚丙烯酸钠溶液滴入 膨润土水分散液中，超声搅拌2h进行插层，得到聚丙烯酸钠/膨润土杂化物水分散液，在 40000份水中加入25份盐酸，配制成酸性水溶剂；然后将200份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲 基氯化铵溶于40000份上述酸性水溶剂中配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液，在 5(TC下，在超声功率为IOOW和lOOOrpm搅拌速率下将聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶 液滴入聚丙烯酸钠/膨润土杂化物水分散液中得到聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/聚 丙烯酸钠/膨润土杂化物，经多次洗涤并烘干。将聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/聚 丙烯酸钠/膨润土杂化物用稀碱性水溶剂溶解，配成质量百分比浓度为4%，pH = 7的铸膜 液，把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/聚丙烯酸钠/膨 润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为对进料液为90wt^的异丙醇/水体系，在7(TC下J = 2175g/m2h， aw/。 = 1027。
实施例9 取15份膨润土加入10000份水中，浸泡30h再搅拌0. 5h ;然后在30000份水中加入35份盐酸，配制成酸性水溶剂，将20份海藻酸钠溶于40000份上述酸性水溶剂中配成海 藻酸钠溶液，接着在70°C ， 50W超声功率及搅拌速率为900rpm下将海藻酸钠溶液滴入膨润 土水分散液中，超声搅拌3h进行插层，得到海藻酸钠/膨润土杂化物水分散液，在40000份 水中加入35份盐酸，配制成酸性水溶剂；然后将20份壳聚糖溶于40000份上述酸性水溶剂 中配成壳聚糖溶液，在4(TC下，在超声功率为IOOW和900rpm搅拌速率下将壳聚糖溶液滴入 海藻酸钠/膨润土杂化物水分散液中得到壳聚糖/海藻酸钠/膨润土杂化物，经多次洗涤 并烘干。将壳聚糖/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物用稀碱性水溶剂溶解，配成质量百分 比为5% ， pH = 8的铸膜液，把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到壳聚糖/海藻酸钠/膨润土杂 化膜。该膜渗透汽化性能为对进料液为90wt^的异丙醇/水体系，在7(TC下J= 1866g/ m2h， aw/。 = 1089。
实施例10 取20份膨润土加入10000份水中，浸泡24h再搅拌2h ;然后在40000份水中加 入30份盐酸，配制成酸性水溶剂，将100份羧甲基纤维素钠溶于50000份上述酸性水溶 剂中配成羧甲基纤维素钠溶液，接着在IO(TC，IOOW超声功率及1000rpm搅拌速率下将羧 甲基纤维素钠溶液滴入膨润土水分散液中，超声搅拌3h进行插层，得到羧甲基纤维素钠 /膨润土杂化物水分散液，在50000份水中加入30份盐酸，配制成酸性水溶剂；然后将15 份聚乙烯亚胺溶于5000份上述酸性水溶剂中配成聚乙烯亚胺溶液，在6(TC下，在超声功 率为IOOW和1000rpm搅拌速率下将聚乙烯亚胺溶液滴入羧甲基纤维素钠/膨润土杂化 物水分散液中得到聚乙烯亚胺/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物，经多次洗涤并烘干。将 聚乙烯亚胺/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物用稀碱性水溶剂溶解，配成质量百分比浓 度为4%，pH = 7的铸膜液，把铸膜液涂刮于聚砜底膜上得到聚乙烯亚胺/羧甲基纤维素 钠/膨润土杂化膜。该膜渗透汽化性能为对进料液为90wt^的异丙醇/水体系，在7(TC 下J = 1763g/m2h， aw/。 = 1103。
权利要求
一种聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)在20000～40000质量份水中加入8～50质量份酸，配制成酸液；然后将20～60质量份聚二甲基二烯丙基铵溶于20000～40000质量份上述酸液中配成聚二甲基二烯丙基铵溶液，将50～200质量份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于20000～40000质量份上述酸液中配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液，将20～60质量份壳聚糖溶于20000～40000质量份上述酸液中配成壳聚糖溶液，将5～15质量份聚乙烯亚胺溶于20000～40000质量份上述酸液中配成聚乙烯亚胺溶液，将50～100质量份羧甲基纤维素钠溶于20000～40000质量份上述酸液中配成羧甲基纤维素钠溶液，将20～50质量份聚丙烯酸钠溶于20000～40000质量份上述酸液中配成聚丙烯酸钠溶液，将20～60质量份海藻酸钠溶于20000～40000质量份上述酸液中配成海藻酸钠溶液；2)把1～20质量份膨润土加入到5000～10000质量份水中浸泡24～36h，再搅拌0.5～2h得到膨润土水分散液，然后在60～100℃、50～200W超声功率及800～1000rpm搅拌速率下，将羧甲基纤维素钠溶液、聚丙烯酸钠溶液或海藻酸钠溶液加入膨润土水分散液中，超声搅拌0.5～3h进行插层，得到羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物的水分散液、聚丙烯酸钠/膨润土杂化物的水分散液或海藻酸钠/膨润土杂化物的水分散液；3)在40～60℃，在超声功率为50～200W和800～1000rpm速率搅拌下，将聚二甲基二烯丙基铵溶液、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液、壳聚糖液或聚乙烯亚胺溶液滴入羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物的水分散液、聚丙烯酸钠/膨润土杂化物的水分散液或海藻酸钠/膨润土杂化物的水分散液中，得到聚二甲基二烯丙基铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物、聚二甲基二烯丙基铵/聚丙烯酸钠/膨润土杂化物、聚二甲基二烯丙基铵/海藻酸钠/膨润土杂化物、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/聚丙烯酸钠/膨润土杂化物、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/海藻酸钠/膨润土杂化物、壳聚糖/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物、壳聚糖/聚丙烯酸钠/膨润土杂化物、壳聚糖/海藻酸钠/膨润土杂化物、聚乙烯亚胺/羧甲基纤维素钠/膨润土杂化物、聚乙烯亚胺/聚丙烯酸钠/膨润土杂化物、聚乙烯亚胺/海藻酸钠/膨润土杂化物；4)将上述杂化物分别溶解于稀碱性水溶液中，配成质量百分比浓度为1～5％的铸膜液，pH值为7～8，经过滤，静置脱泡后，涂刮于聚砜底膜上。
2. 根据权利要求1所述的一种聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜的制备方法， 其特征在于所述步骤2)中的膨润土质量份为1 15份。
3. 根据权利要求1所述的一种聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜的制备方法， 其特征在于所述步骤2)中所述的插层温度为70 9(TC。
4. 根据权利要求1所述的一种聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜的制备方法， 其特征在于所述步骤2)中超声搅拌时间为0. 5 2h。超声功率优选为50 IOOW。
5. 根据权利要求1所述的一种聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜的制备方法， 其特征在于所述步骤4)中杂化物在铸膜液中的质量百分比浓度为2 4%。
全文摘要
本发明提供了一种聚电解质络合物/膨润土插层杂化渗透汽化膜的制备方法。方法为1)将阳离子聚电解质配成酸性水溶液；2)制备膨润土杂化阴离子聚电解质的水分散液；3)将制得的阳离子聚电解质溶液滴入膨润土杂化阴离子聚电解质的水分散液中，得到几种不同种类的纳米杂化沉淀物；4)将上述不同种类的杂化物分别溶解于碱性水溶剂中，配成一定浓度的铸膜液，经过滤，静置脱泡后，涂刮于聚砜底膜上获得聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜。本发明所制备的层状无机有机杂化膜，降低了成本，增强了机械力学性能，提高了聚电解质络合物膜的渗透汽化分离性。
文档编号B01D69/00GK101698137SQ20091015325
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者安全福, 朱美华, 赵强, 钱锦文 申请人:浙江大学