[发明专利]一种亲水性有机－无机复合渗透汽化分离膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种亲水性有机-无机复合渗透汽化分离膜，其特征在于它是以孔径为2～5μm的大孔陶瓷膜为基膜，通过在油相中自由基接枝方法接枝新聚合物单体，在陶瓷膜的表面或表面孔内形成以化学键相连的聚合物分离层，再经不同条件下开环反应制得；其中，接枝单体为含环氧基烯烃的化合物。

2.根据权利要求1所述的分离膜，其特征在于所述的接枝单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯。

3.一种如权利要求1所述的亲水性有机-无机复合渗透汽化分离膜的制备方法，其特征在于包括如下三个步骤：对基膜的正硅酸乙酯的气相沉积及硅烷偶联剂的处理、接枝含环氧基的烯烃化合物和环氧基的开环反应；其中：

(1)对基膜进行化学气相沉积和偶联剂处理陶瓷膜先在密闭的高压釜中用气相沉积的方法以TEOS为沉积剂在160～200℃温度下沉积40min～80min；然后，用含双键的硅烷偶联剂处理，使在陶瓷膜载体上引入具有反应活性的乙烯基；

(2)接枝含环氧基烯烃的化合物接枝反应在有机溶剂中进行，所用的有机溶剂为苯、甲苯或1，4-二氧六环，反应温度为50℃～120℃；选用的引发剂为偶氮类或过氧类有机化合物；

化合物单体在溶液中的质量浓度为6％～20％，接枝时间为30min～90min，引发剂浓度为0.001ml/ml～0.008ml/ml；反应结束后，用甲醇和甲苯的混合液反复洗涤，以除去未反应的单体及粘附在膜表面的均聚物；

(3)环氧基开环反应在酸性或碱性条件下水解开环，或者用含有伯胺活泼氢的有机小分子化合物开环，开环后在接枝链的侧基形成亲水基，与此相对应，所用的开环剂分别为无机或有机酸，碱性溶液，或含有伯胺活泼氢的小分子有机物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于水解开环反应在碱性水溶液中进行，所用的开环剂为氨水、NaOH、Na₂CO₃或Na₂HPO₄-NaH₂PO₄，溶液的pH在8～10之间，开环反应温度为30℃～45℃，反应时间为30min～80min。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于水解开环反应在酸性水溶液中进行，所用的开环剂为硫酸、盐酸或硝酸，酸的浓度为10％～38％，开环反应温度为50℃～80℃，反应时间为40min～90min。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述含伯胺活泼氢的小分子化合物是氨基酸、多元胺或羟胺，有机溶剂为苯、甲苯或1，4-二氧六环，开环化合物在上述溶剂的质量体积浓度为0.1g/ml～0.55g/m1，反应温度为80℃～130℃，反应时间为20min～60min。

7.如权利要求1所述的亲水有机-无机复合渗透汽化分离膜在醇类脱水分离中的应用，所述醇类为甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇。