[发明专利]一种疏水大孔聚丙烯腈纳米纤维及正渗透膜的制备方法

权利要求书

1.一种疏水大孔聚丙烯腈纳米纤维，其特征在于：所述的纳米纤维制备方法是：以聚丙烯腈为聚合物材料，N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，聚丙烯腈质量分数为5-15wt.％，DMAc与DMF质量比为1-2:1-3，常温磁力搅拌4-8h后静置0.5-2h，在喷丝速度为0.5-2mL/h，环境温度为20～25℃，环境湿度为50～70％，针头到滚筒距离为10-20cm，纺丝电压为10-20kv的条件下纺膜，得到聚丙烯腈纳米纤维膜，将纺好的膜在100-140℃热压机热压后备用；所述聚丙烯腈纳米纤维膜的纯水通量为10283±992(L·m-2·h-1·bar-1)，水接触角为117±3°。

2.权利要求1所述疏水大孔聚丙烯腈纳米纤维进行界面聚合制备正渗透膜的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤(1)：配制壳聚糖(CS)的醋酸和水溶液，倾倒在所述聚丙烯腈纳米纤维上，保持10～20min，直至完全润湿后倒出多余溶液，自然风干；

步骤(2)：配制与步骤(1)相同浓度的壳聚糖溶液后，加入20-30％戊二醛溶液交联10～20min；

步骤(3)：将交联后的壳聚糖溶液倾倒在步骤(1)风干后的纳米纤维上，保持10～20min，直至完全润湿后倒出多余溶液，自然风干；

步骤(4)：配制界面聚合所需的水相和油相；所述水相为间苯二胺的水溶液和十二烷基苯磺酸钠的水溶液，MPD浓度为1-5％，SDS浓度为0.05-0.2％；油相为均苯三甲酰氯的正己烷溶液，浓度为0.1-0.3％；

步骤(5)：先用水相溶液润湿步骤(3)得到的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜，保持1～5min，倒出多余水相溶液，自然风干；

步骤(6)：将油相溶液浸没步骤(5)得到的纳米纤维膜，保持1～5min，倒出多余溶液，将膜放入烘箱进行热处理，得到初生膜，最后再将所得初生膜浸泡于水中，空气中常温下自然晾干；得到高性能的界面聚合后纳米纤维正渗透膜。

3.根据权利要求2所述疏水大孔聚丙烯腈纳米纤维进行界面聚合制备正渗透膜的方法，其特征在于：步骤(1)中壳聚糖在溶液中的质量分数为0.625～1.0％。

4.根据权利要求2所述疏水大孔聚丙烯腈纳米纤维进行界面聚合制备正渗透膜的方法，其特征在于：步骤(2)中戊二醛溶液质量是壳聚糖的1-2倍，交联时间为10～20min。

5.根据权利要求2所述疏水大孔聚丙烯腈纳米纤维进行界面聚合制备正渗透膜的方法，其特征在于：步骤(4)所述间苯二胺(MPD)在水溶液中的质量分数为2-4％，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDS)的质量分数为0.05-0.1％。

6.根据权利要求2所述疏水大孔聚丙烯腈纳米纤维进行界面聚合制备正渗透膜的方法，其特征在于：步骤(6)所述热处理是，将所制的复合膜放入40～100℃烘箱进行热处理1～10min。

7.根据权利要求2所述疏水大孔聚丙烯腈纳米纤维进行界面聚合制备正渗透膜的方法，其特征在于：步骤(6)中所述初生膜在去离子水中的浸泡时间为1～7天，一天换水1～7次。