[发明专利]一种具有取向碳纳米管基膜、利用其的界面聚合纳滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种界面聚合纳滤膜的制备方法，包括下述步骤：将碳纳米管、膜添加剂和膜材料加入到有机溶剂中，超声分散，再在50-70℃下加热搅拌4-8h，形成均匀的铸膜液，将铸膜液进行真空脱泡，得到含有碳纳米管的铸膜液；

将含有碳纳米管的铸膜液涂覆在绝缘光滑基板上，放入高压电场装置中作用，将绝缘光滑基板放入水凝固浴中，得到具有取向碳纳米管基膜；

通过界面聚合法制备界面聚合纳滤膜：分别配制水相溶液和油相溶液，将具有取向碳纳米管基膜浸泡在配好的水相溶液中，得到表面覆盖了水相溶液的基膜；在该膜上表面放置密封反应池，将配好的油相溶液倒入反应池中，反应，将基膜取出，得到界面聚合纳滤膜；将界面聚合纳滤膜放入正己烷中除去残余溶液，随后在真空烘箱中热固化10-30min，放入去离子水中储存；热固化温度为60-80℃；

其中，高压电场装置包括电源部、导电上极板、导电下极板、设于导电上极板和导电下极板之间的绝缘支撑柱，以及用于支撑涂覆有铸膜液的绝缘光滑基板的绝缘网架；所述绝缘支撑柱用于支撑导电上极板和导电下极板，并在二者之间形成能容纳涂覆有铸膜液的绝缘光滑基板的腔体，腔体的高度为10-30cm；绝缘网架设置于腔体内；导电上极板和导电下极板通过导电电极与电源部相连接；电场强度范围是2000-2800V/cm；

铸膜液中，碳纳米管的质量占碳纳米管、膜添加剂、膜材料和有机溶剂总质量的1-1.5％；

高压电场装置作用时间为0.5-5min；

水相溶液的溶质包括间苯二胺，哌嗪，二乙烯三胺，三乙烯四胺中的至少一种，溶剂为水；溶质浓度为0.2-2wt％；在水相溶液中浸泡1-10min；

油相溶液的溶质包括苯二酰氯，均苯三甲酰氯中的至少一种，溶剂为正己烷；溶质浓度为0.02-0.2wt％；将配好的油相溶液倒入反应池中后，反应0.5-2min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：铸膜液中，碳纳米管、膜添加剂和膜材料的质量比为：(0.5-1.5)：(0-2)：(10-30)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：碳纳米管为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管，其外管径为10-20nm，长度为10-30μm，纯度＞98wt％；

和/或，膜添加剂包括聚乙烯吡咯烷酮、甲基吡咯烷酮、乙醇、氯化锂、聚乙二醇中的至少一种；

和/或，膜材料包括聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈中的至少一种；

和/或，有机溶剂包括N-N-二甲基甲酰胺、N-N-二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、六甲基磷酰胺中的至少一种；

和/或，超声分散机超声分散1-2h，超声功率为100-200W。

4.权利要求1所述的制备方法制得的界面聚合纳滤膜。

5.权利要求4所述的界面聚合纳滤膜在水处理中的应用。