一种快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法与流程

文档序号:11100704阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法,其特征在于,所述方法是在装有微滤或超滤膜的装置或元件中,用加有特定交联剂的经过一定处理的氧化石墨烯溶液,在压力作用下通过原位过滤的方法,结合气体压力和水的毛细作用力共同作用的压实过程,快速将微滤或超滤膜(或装置)原位转化为纳滤膜(或装置)。

2.根据权利要求1所述的快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法,其特征在于,本发明无需加热、烘干等特殊处理,能够实现原位制备,从而克服膜的制备、转移、运输、安装等过程中可能造成的对膜的损坏,跨越氧化石墨烯纳滤膜的制备与应用之间的障碍。

3.根据权利要求1所述的快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法,其特征在于,所述的方法使用能够在不对装置造成不良影响的条件下与氧化石墨烯片层发生交联反应的物质为交联剂,例如二胺等,通过化学键将相邻的氧化石墨烯片层连接在一起,在基底膜上形成具有分离作用的有效层,从而实现在装有微滤或超滤膜的装置中实现纳滤膜的原位制备。

4.根据权利要求1所述的快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法,其特征在于,所述的方法能够适应各种不同材质或样式的基底膜及其组件,微滤或超滤装置中的基底膜,可以是不同的材质,如高分子膜、无机膜、无机/有机杂化或复合膜等,基底膜可以是任何形状的膜,如中平板膜、管式膜、卷式膜或空纤维膜等。

5.根据权利要求1所述的快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法,其特征在于,在完成对混合溶液的过滤之后,需要对初步形成的氧化石墨烯膜有一个用气体进行压实的过程,用来取代烘干步骤,即在膜湿润的条件下,用气体沿过滤的方向对膜(或装置)施加一定的压力,并保持一定时间(0至100小时),在压力和水的毛细作用力共同作用下,使氧化石墨烯片层的间距逐渐降低,有效提高氧化石墨烯片层之间的交联反应程度,从而实现氧化石墨烯片层(尤其是表面的氧化石墨烯片)更好的贴合在一起,提高所制备的氧化石墨烯膜的分离性能,避免传统的加热与烘干等过程对膜的性能造成的不良影响,从而实现原位制备。

6.根据权利要求1所述的快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法,其特征在于,所述的方法是通过对氧化石墨烯溶液的大量稀释,实现以下诸多优势,如增加氧化石墨烯片层在水中的分散度,在制膜过程中提高氧化石墨烯片的移动性和在基底膜上分布均一性,还能有效避免溶液中的氧化石墨烯片与交联剂过早反应导致的团聚现象,提高所制备的分离有效层即氧化石墨烯膜层的分离性能。

7.根据权利要求1所述的快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法,其特征在于,所述的方法制备的膜性能稳定,具有良好的抗氯、抗细菌等性能,可以广泛用于能源、化工、制药以及环境保护等领域中的液相或者气相的分离过程,例如有机物脱水,水中盐离子和有机物的去除、气体中颗粒物和其他污染物的去除等。

8.根据权利要求1所述的快速将微滤或超滤膜原位转化为纳滤膜的方法,其特征在于,所述的方法具有可修复性和再生性,可通过权利要求1所述的方法对性能下降的膜进行再次修补和原位再生,也可以先用溶液处理、超声处理或物理擦拭等方法将基底膜上的氧化石墨烯层去除,再用权利要求1所述的方法重新将微滤或超滤膜(或装置)原位转化为纳滤膜(或装置)。

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