[发明专利]纳米多孔陶瓷复合纳滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米多孔陶瓷复合纳滤膜，其特征在于，包括高分子多孔支撑膜、以及均匀复合在所述高分子多孔支撑膜表面的聚哌嗪酰胺功能层，所述聚哌嗪酰胺功能层中均匀分布有多孔TiO2陶瓷纳米颗粒；

所述多孔TiO2陶瓷纳米颗粒的平均粒径为5-30nm，比表面积为50-320m2/g，平均孔径为1~3nm。

2.根据权利要求1所述复合纳滤膜，其特征在于，所述纳滤膜中所述多孔TiO2陶瓷纳米颗粒的质量比为0.001%-0.34%。

3.根据权利要求1所述复合纳滤膜，其特征在于，所述聚哌嗪酰胺功能层为多元酰氯或多元酰氯混合物与哌嗪水溶液或者哌嗪与多元胺混合物通过界面聚合反应制备。

4.根据权利要求1所述复合纳滤膜，其特征在于，所述聚哌嗪酰胺功能层为多元酰氯或多元酰氯混合物通过界面聚合反应制备；或者为哌嗪水溶液或者哌嗪与多元胺混合物通过界面聚合反应制备。

5.根据权利要求3或4所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述多元酰氯为芳香族多元酰氯、脂肪族多元酰氯或者脂环族多元酰氯；

所述多元胺为芳香族多元胺、脂肪族多元胺或者脂环族多元胺。

6.根据权利要求5所述复合纳滤膜，其特征在于，所述多元酰氯为均苯三酰氯。

7.一种根据权利要求1至6任一项所述的纳米多孔陶瓷复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将多孔TiO2陶瓷纳米颗粒加入基础溶液，使所述多孔TiO2陶瓷纳米颗粒均匀分散在所述基础溶液中，制得功能溶液；

将所述功能溶液复合到高分子多孔支撑膜表面，得到纳米多孔陶瓷复合纳滤膜。

8.根据权利要求7所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述多孔TiO2陶瓷纳米颗粒在所述基础溶液中的含量为0.003%w/v至2%w/v。

9.根据权利要求7所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述基础溶液为多元酰氯溶液、哌嗪水溶液或者哌嗪与多元胺混合物的水溶液；

或者所述基础溶液为多元酰氯溶液和哌嗪水溶液；

或者所述基础溶液为多元酰氯溶液和哌嗪与多元胺混合物的水溶液。

10.根据权利要求7所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述将所述功能溶液复合到高分子多孔支撑膜表面的过程，包括将所述功能溶液倒到高分子多孔支撑膜表面，或者将高分子多孔支撑膜浸入所述功能溶液中，进行界面聚合，之后进行热处理。

11.根据权利要求9所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述将所述功能溶液复合到高分子多孔支撑膜表面的过程，包括将所述多元酰氯溶液倾倒到高分子多孔支撑膜表面，或者将高分子多孔支撑膜浸入所述多元酰氯溶液中，然后去除所述高分子多孔支撑膜表面多余的所述多元酰氯溶液；然后将所述哌嗪水溶液或者哌嗪与多元胺混合物的水溶液倒到所述高分子多孔支撑膜表面，或者将所述高分子多孔支撑膜浸入所述哌嗪水溶液或者哌嗪与多元胺混合物的水溶液中，进行界面聚合，之后进行热处理。

12.根据权利要求9所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述多元酰氯溶液的质量浓度为0.04-0.6wt%；

所述多元酰氯溶液的溶质包括芳香族多元酰氯、脂肪族多元酰氯和脂环族多元酰氯的一种或一种以上的组合；

所述芳香族多元酰氯溶液的溶剂包括己烷、庚烷、辛烷、壬烷、葵烷和异构烷烃的一种或一种以上的组合。

13.根据权利要求12所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述多元酰氯溶液的溶质为均苯三酰氯。

14.根据权利要求9所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述哌嗪水溶液或者所述哌嗪与多元胺混合物的水溶液中，哌嗪的质量浓度为0.1-6wt%；

所述多元胺包括芳香族多元胺、脂肪族多元胺和脂环族多元胺的一种以上的组合。

15.根据权利要求10或11所述的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于；

所述进行界面聚合，持续时间为0.15-5分钟；

所述热处理的温度为40-90℃，所述热处理的持续时间为1-9分钟。