[发明专利]一种渗透汽化杂化复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种渗透汽化杂化复合膜，它由分离层和支撑层构成，其特征在于：所述的分离层为亲水性的NaA和PVA的混合物。

2.权利要求1所述的渗透汽化杂化复合膜，其特征在于：所述的支撑层为多孔α-Al₂O₃陶瓷管或PTFE薄膜；所述的多孔α-Al₂O₃陶瓷管的孔径为0.1～0.5μm；所述的PTFE薄膜的孔径为0.05～0.5μm。

3.权利要求1所述的渗透汽化杂化复合膜，其特征在于：所述的PVA的分子量为2.5～20万道尔顿；醇解度为87％～89％或98％～100％。

4.权利要求1所述的渗透汽化杂化复合膜的制备方法，包括以下步骤：采用原位水热法制备纳米级的NaA分子筛；将合成的NaA分子筛置于溶剂中配成NaA分子筛悬浮液；然后将NaA分子筛悬浮液中加入PVA水溶液，通过超声波对混合液进行分散，得到含有NaA和PVA的混合物的铸膜液；将铸膜液均匀涂覆到支撑层上，在30～80℃下烘干，制得所述的渗透汽化杂化复合膜。

5.权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)纳米级的NaA分子筛的制备：以Na₂SiO₃·9H₂O为硅源，Al₂SO₃·18H₂O为铝源，按摩尔比Na₂O∶SiO₂∶Al₂O₃∶H₂O＝5～9∶2∶1∶500～900配制成分子筛合成液；老化4～12h，在反应釜中75～100℃下晶化18～24h，取出冷却，抽滤，用去离子水洗至中性，烘干，得到纳米级的NaA分子筛；

(2)将步骤(1)得到的纳米级NaA分子筛加入溶剂中，得到纳米级NaA分子筛悬浮液；将PVA在90℃下回流溶于去离子水中，得到PVA水溶液；

(3)将步骤(2)合成的纳米级NaA分子筛悬浮液加入步骤(2)得到的PVA水溶液中，调节NaA∶PVA∶溶剂的质量比为1∶0.1～10∶1～15；然后超声波震荡10～30min，使其充分混合均匀，得到含有NaA和PVA的混合物的铸膜液；

(4)将步骤(3)得到的含有NaA和PVA的混合物的铸膜液采用涂覆膜方法均匀涂覆到支撑层上，在20～60℃下烘干，将所述涂覆和烘干重复进行2-5次，即得到所述的渗透汽化杂化复合膜。

6.权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的溶剂选自乙醇或水。

7.权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)配成的NaA分子筛悬浮液的质量分数为20％～80％；PVA水溶液的质量分数为10％～60％。

8.权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的支撑层为多孔α-Al₂O₃陶瓷管或PTFE薄膜。

9.权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的涂覆膜方法是浸涂法、提拉法、喷涂法或压延法中的任意一种或两种以上。

10.权利要求1所述的渗透汽化杂化复合膜在有机物和水的混合物的渗透汽化分离过程的应用；所述的有机物和水的混合物包括：醇类、醚类、酮类、酯类、酰胺类、醛类或四氢呋喃与水的混合物。