[发明专利]一种含COFs中间层的复合膜、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种含共价有机框架结构（COFs）中间层的复合膜，其特征在于，

（1）所述的COFs中间层是以界面聚合的方式在基膜表面原位修饰而成的超薄且均匀的COFs层；

（2）所述的复合膜还包括一层在该超薄且均匀的COFs中间层上以界面聚合的方式原位制备的超薄聚酰胺分离皮层。

2.根据权利要求1所述的一种含COFs中间层的复合膜，其特征在于，所述的基膜包括超滤膜和微滤膜。

3.根据权利要求1或2所述的一种含COFs中间层的复合膜，其特征在于，所述的含COFs中间层的复合膜为反渗透膜；优选的，所述的含COFs中间层的复合膜对氯化钠水溶液中的氯化钠的截留率大于或等于98%。

4.根据权利要求1或2所述的一种含COFs中间层的复合膜，其特征在于，所述的含COFs中间层的复合膜为纳滤膜；优选的，所述的含COFs中间层的复合膜对100mg/L的罗丹明B（479Da）-乙醇溶液中的罗丹明B的截留率大于或等于98%。

5.一种含COFs中间层的复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将基膜与表面修饰剂溶液充分接触5s~60min后，去掉基膜表面残留的表面修饰剂溶液，并冲洗干净后晾干，再与第一多元胺单体水溶液（即第一水相单体溶液）接触5s~10min，然后去除膜表面多余的第一水相单体溶液并晾干，再与含多元醛单体的第一有机溶剂的溶液（即第一有机相单体溶液）充分接触反应5s~300s，然后，去除膜表面的多余第一有机相单体溶液，将膜热处理30s~10min，再冷却至室温，制得COFs修饰后的基膜；

步骤二：将步骤一得到的COFs修饰后的基膜与含有第二多元胺单体的水溶液（即第二水相单体溶液）充分接触5s~10min后，去掉膜表面的多余第二水相单体溶液并晾干一定时间后，再与含有芳香族多元酰氯的第二有机溶剂的溶液（即第二有机相单体溶液）充分接触反应5s~300s，然后去除膜表面的多余第二有机相单体溶液，将膜热处理10s~300s，取出并自然冷却，得到含有COFs中间层的复合膜。

6.根据权利要求5所述的一种含COFs中间层的复合膜的制备方法，其特征在于，所述的第一水相单体溶液中的第一多元胺单体其相邻氨基之间的夹角相同，且相邻氨基沿其夹角的平分线对称；优选的，所述的第一多元胺单体为芳香多元胺化合物；更优选的，所述的第一多元胺单体为对苯二胺。

7.根据权利要求5或6所述的一种含COFs中间层的复合膜的制备方法，其特征在于，所述的第一水相单体溶液中的第一多元胺单体的含量为0.1mg/L至其饱和浓度；更优选的，第一水相单体溶液中的第一多元胺单体的含量为5mg/L~500mg/L。

8.根据权利要求5所述的一种含COFs中间层的复合膜的制备方法，其特征在于，所述的第一有机相单体溶液中的多元醛单体其相邻醛基之间夹角相同，且相邻醛基沿其夹角的平分线对称；优选的，所述的多元醛单体为芳香族多元醛化合物；更优选的，所述的多元醛单体为2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛。

9.根据权利要求5或8所述的一种含COFs中间层的复合膜的制备方法，其特征在于，所述的第一有机相单体溶液中的多元醛单体的含量为0.1mg/L至其饱和浓度；更优选的，第一有机相单体溶液中的多元醛单体的含量为0.1mg/L~50mg/L。

10.根据权利要求5所述的一种含COFs中间层的复合膜的制备方法，其特征在于，所述的第一有机溶剂为非极性或弱极性溶剂。

11.根据权利要求5所述的一种含COFs中间层的复合膜的制备方法，其特征在于，所述的第二水相单体溶液中的第二多元胺单体为芳香族多元胺化合物或混合芳香族多元胺化合物；优选的，所述的芳香族多元胺化合物为芳香族二元胺化合物；更优选的，所述的芳香族二元胺化合物为间苯二胺。