[发明专利]一种多孔中空管状复合膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种多孔中空管状复合膜，其特征在于，该复合膜由多孔中空管状载体(11)以及包覆在多孔中空管状载体(11)外表面上的吸附颗粒聚集层(12)组合而成，所述的吸附颗粒聚集层(12)为多孔膜状吸附颗粒聚集层，并且所述的吸附颗粒聚集层(12)的厚度为5-50mm。

2.根据权利要求1所述的一种多孔中空管状复合膜，其特征在于，所述的多孔中空管状载体(11)为多孔中空氧化铝陶瓷管或多孔中空氧化铝纤维中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种多孔中空管状复合膜，其特征在于，所述的多孔中空氧化铝陶瓷管的外径为5-20mm，壁厚为1-3mm，长度为5-20cm，所述的多孔中空氧化铝纤维的外径为0.5-5mm，壁厚为0.1-1mm，长度为5-20cm。

4.根据权利要求1所述的一种多孔中空管状复合膜，其特征在于，所述的吸附颗粒聚集层(12)由吸附颗粒粉体通过壳聚糖相互粘结而成，所述的吸附颗粒粉体的粒径为5-500μm。

5.根据权利要求4所述的一种多孔中空管状复合膜，其特征在于，所述的吸附颗粒粉体由分子筛、磷酸钙及氧化铝按质量比为0.01-1：0.01-1：0.1-1混合而成。

6.根据权利要求5所述的一种多孔中空管状复合膜，其特征在于，所述的分子筛包括4A分子筛、10X分子筛或13X分子筛的一种或多种，所述的氧化铝包括γ-氧化铝、纳米中空纤维状氧化铝、快脱粉或拟薄水铝石的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的一种多孔中空管状复合膜，其特征在于，所述的纳米中空纤维状氧化铝的外径为400-500nm，内径为300-400nm，长度为1-20μm。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的多孔中空管状复合膜的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(1)将壳聚糖溶解于醋酸水溶液中，配置成浓度为0.5-1wt％的壳聚糖溶液；

(2)将吸附颗粒粉体加入壳聚糖溶液中，分散均匀，制得吸附颗粒粉体质量浓度为0.01-0.3g/mL的悬浮液；

(3)将多孔中空管状载体(11)一端堵塞，另一端接真空抽滤装置，再将整个多孔中空管状载体(11)浸没于悬浮液中，调节真空度，控制抽滤液体的流速为10-100L/(m²·min)，使吸附颗粒粉体逐渐包覆在多孔中空管状载体(11)的外表面，形成一层吸附颗粒聚集层(12)；

(4)待吸附颗粒聚集层(12)的厚度达到5-50mm时，再转移至质量分数为1-3wt％的氨水溶液中，继续抽滤，使氨水溶液流过吸附颗粒聚集层(12)5-30min，使吸附颗粒聚集层(12)中的壳聚糖析出，将吸附颗粒粉体粘结起来；

(5)将表面包覆有吸附颗粒聚集层(12)的多孔中空管状载体(11)悬空放置于烘箱中，以1-5℃/min升温至100-120℃，恒温干燥1-3h，再以1-5℃/min降温至室温，即可制得所述的多孔中空管状复合膜(1)。

9.一种如权利要求1至7任一项所述的多孔中空管状复合膜的应用，其特征在于，将所述的多孔中空管状复合膜(1)组装成管壳式吸附装置，用于对饮用水进行脱氟处理。

10.根据权利要求9所述的一种多孔中空管状复合膜的应用，其特征在于，所述的管壳式吸附装置通过以下方法组装而成：

将所述的多孔中空管状复合膜(1)的两端套上密封垫圈(2)，并将两端固定于支撑架(3)上，再将支撑架固定于圆筒状外壳(4)中，最后，两端接上封头(5)，即组装成所述的管壳式吸附装置。