[发明专利]一种温敏性反相胶体晶体膜及其制备方法

权利要求书

1.一种温敏性反相胶体晶体膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：制备硅球分散液

S11：将正硅酸四乙酯加入到乙醇中，混合均匀后得第一溶液；

S12：将水、以NH₃计浓度为10-16mol/L的浓氨水与无水乙醇混合均匀后得第二溶液；

S13：将第一溶液和第二溶液混合，持续搅拌15-30小时，得到二氧化硅微球分散液；

S14：用乙醇将二氧化硅微球清洗数次，进行离心沉淀，真空干燥24小时；

S2：制备二氧化硅胶体晶体模板

将二氧化硅微球均匀的分散在无水乙醇中，在玻璃管中进行离心沉淀，固定在玻璃管内的二氧化硅微球真空干燥，即得单分散二氧化硅胶体晶体模板；

S3：制备聚合物柱体

将单分散二氧化硅胶体晶体模板置于聚合反应体系，在55℃-65℃进行聚合反应形成聚N-异丙基丙烯酰胺，得到聚合物柱体；

所述的聚合反应体系包括聚合反应单体、引发剂和交联剂，所述聚合反应单体为N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸缩水甘油脂(GMA)的混合物，所述的引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)；

反应单体、引发剂和交联剂的摩尔比为7:1:7～5:1:5；聚合反应体系的用量和二氧化硅胶体晶体膜板之间体积比为1:1-1:1.2

S4：制备温敏性反相胶体晶体膜

采用刻蚀法去除所述聚合物柱体中的二氧化硅，洗涤即得温敏性反相胶体晶体膜。

2.根据权利要求1所述的温敏性反相胶体晶体膜的滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中每50ml乙醇中添加2.08～6.23g正硅酸乙酯；所述步骤S12中水、浓氨水与乙醇的质量比为(0.12～3):(3.85～10):40；所述步骤S13中第一溶液和第二溶液的体积比为(41.58～45.73):(35.11～43.40)。

3.根据权利要求1所述的温敏性反相胶体晶体膜的滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中所述的离心沉淀是以6500-8500rpm/min进行离心沉淀；所述的真空干燥是在55-65℃真空干燥20-30小时。

4.根据权利要求1所述的温敏性反相胶体晶体膜的滤膜的制备方法，其特征在于，所属步骤S2中制备的二氧化硅胶体晶体模板为面心立方胶体晶体模板。

5.根据权利要求1所述的温敏性反相胶体晶体膜的滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中制备得到的二氧化硅微球的直径为1.8-2.2微米。

6.根据权利要求1所述的温敏性反相胶体晶体膜的滤膜的制备方法，其特征在于，所述的水为去离子水。

7.一种权利要求1-6任一项所述的方法制备得到温敏性反相胶体晶体膜，其具有直径为400-500nm的纳米孔。

8.根据权利要求7所示的温敏性反相胶体晶体膜，其特征在于，

当外界温度低于聚N-异丙基丙烯酰胺的最低临界溶解温度LCST时，温敏高分子聚合物材料层的高分子链伸展，纳滤膜通道的孔径相对较小，此时通道关闭；当外界温度高于聚N-异丙基丙烯酰胺的的最低临界溶解温度LCST时，温敏高分子聚合物材料层的高分子链收缩，纳滤膜通道的孔径相对较大，此时通道打开。