[发明专利]一种多通道混合导体中空纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种多通道混合导体中空纤维膜的制备方法，其具体步骤如下：将混合导体材料过筛成粉体；配制由聚合物粘结剂和有机溶剂组成的聚合物溶液，然后把过筛得到的混合导体粉料加入到聚合物溶液中，通过机械混合，得到分散均匀的纺丝液；纺丝液脱泡处理后由多针管型喷丝头挤出，经过干纺程进入外凝固浴，固化后形成多通道混合导体中空纤维膜生坯；将膜生坯在外凝固浴中浸泡，将有机溶剂置换出来；然后将生坯自然干燥，置于高温炉中，升温至1000～1500℃烧结3～10小时,得到多通道混合导体中空纤维膜；其中所述的聚合物粘结剂在聚合物溶液中的质量分数为10%～50%；所述的纺丝液中混合导体材料所占的质量分数为40%～80%。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于混合导体材料为离子电子混合导体材料；其中所述的离子电子混合导体材料为钙钛矿型、萤石型、K₂NiF₄型或Brownmillerite型中的一种或两种及以上的混合物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于钙钛矿型离子电子混合导体材料的通式为A_xA’_1-xB_yB’_zB”_1-y-zO_3-δ,其中A，A’为Sr，Ba，La，Sm，Ca，Nd或Na中任意一种元素，B，B’，B”为Fe，Nb，Al，Bi，Co，Sc，Cu，Ni，Ga，Mn，Cr，Ce，Zr，Ti，V，Zn，Y，Ta或Pr中任意一种元素，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤y+z≤1，δ是氧晶格缺陷数。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于混合导体材料过筛成粉体的粒径范围为d=0.5～50μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的有机聚合物粘结剂为聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚偏氟乙烯或聚醋酸纤维素中的任何一种或两种及以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或者是二甲基亚砜中的一种或两种及以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的多针管型喷丝头干纺程的距离范围为0～25cm；多针管型喷丝头内芯液是水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或者是二甲基亚砜中的一种或两种及以上的混合物，温度范围为10～50℃；外凝固浴为水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或者是二甲基亚砜中的一种或两种及以上的混合物，温度范围为10～50℃；多通道混合导体中空纤维膜生坯在外凝固浴中浸泡时间为4～48小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的多针管型喷丝头的针管数量范围为3～19；针管即芯液通道内径范围为0.5～2mm，针管壁厚为50～200μm；外套管即纺丝液通道内径范围为2～20mm。