[发明专利]一种高分子分离膜、其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高分子分离膜，其特征在于包括：

包含具有微孔结构的聚合物的连续相，所述聚合物包括自具微孔聚合物；

以及，包含无机材料的分散相。

2.根据权利要求1所述的高分子分离膜，其特征在于：所述自具微孔聚合物包括PIM-1和/或PIM-1衍生物，其中，所述PIM-1具有式(I)所示的结构：

其中，n为250～1000；

优选的，所述PIM-1的比表面积为600～1000m²/g，孔径为

3.根据权利要求2所述的高分子分离膜，其特征在于：所述PIM-1衍生物包括PIM-1经过改性后的衍生物；优选的，所述PIM-1衍生物包括经还原反应获得的羟胺化的自具微孔聚合物PAO-PIM-1，其中，所述PAO-PIM-1具有式(II)所示的结构：

其中，n为250～1000；

优选的，所述羟胺化的程度为0～100％；优选的，所述PAO-PIM-1的比表面积为500～800m²/g，孔径为

4.根据权利要求1所述的高分子分离膜，其特征在于：所述无机材料包括多孔陶瓷、分子筛、石墨烯、二维材料、金属有机骨架材料中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述无机材料的粒径为1nm～10μm；和/或，所述无机材料的含量为0～80wt％。

5.根据权利要求1所述的高分子分离膜，其特征在于：所述高分子分离膜对氧气的渗透性为100～7000barrer，其中O₂/N₂气体选择性为2～20。

6.一种制备如权利要求1-5中任一项所述的高分子分离膜的方法，其特征在于包括：

将自具微孔聚合物及无机材料常温下于溶剂中混合均匀，获得共混溶液；

将所述共混溶液涂覆于聚合物支撑层上，获得高分子分离膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：

将自具微孔聚合物溶于溶剂中，获得聚合物溶液；

将无机材料分散于溶剂中，获得无机材料分散液；

将所述聚合物溶液和无机材料分散液充分混合均匀，获得共混溶液；

将所述共混溶液涂覆于聚合物支撑层上，之后于80～120℃下干燥24～48h，获得高分子分离膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物溶液中自具微孔聚合物的浓度为0.5～20wt％；和/或，所述高分子分离膜中无机材料的含量为0～80wt％；和/或，所述溶剂包括有机溶剂；优选的，所述有机溶剂包括三氯甲烷和/或N，N-二甲基甲酰胺；和/或，所述混合的方式包括机械搅拌和/或超声。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：至少选用刮膜、溶剂挥发中的任意一种方式将所述共混溶液涂覆于聚合物支撑层上，获得高分子分离膜；优选的，所述聚合物支撑层的材质包括疏水性的聚偏氟乙烯；优选的，所述聚偏氟乙烯的厚度为50～100μm，孔径为50nm～1μm。

10.权利要求1-5中任一项所述的高分子分离膜于氧气富集领域中的用途。