[发明专利]一种针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜，其特征在于：该纳米纤维复合膜由PVDF/无纺布纳米纤维支撑层和PDMS选择层构成的多层膜结构，其中PVDF/无纺布纳米纤维支撑层是通过静电纺丝在无纺布上形成PVDF纳米纤维，后经热压处理，形成高孔隙率PVDF/无纺布纳米纤维支撑层。

2.根据权利要求1所述的针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜，其特征在于：所述PVDF纳米纤维支撑层包括上层细PVDF纳米纤维及下层粗纳米纤维；所述上层细纳米纤维的厚度为1-2μm，下层粗纳米纤维的厚度为12-14μm，所述上层细PVDF纳米纤维和下层粗纳米纤维可通过热压过程保持良好的粘附性。

3.根据权利要求1所述的针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜，其特征在于：所述PDMS选择层通过静电喷雾打印技术制备得到，PDMS选择层的厚度为3-10μm。

4.一种如权利要求1-3任一所述针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：采用静电纺丝和静电喷雾打印技术，具体制备方法如下：

(1)PVDF/无纺布纳米纤维支撑层的制备：通过静电纺丝8wt％PVDF溶液在无纺布上制备下层粗纳米纤维，再在下层粗纳米纤维上通过静电纺丝3wt％PVDF溶液得到上层细纳米纤维，制备高孔隙率的PVDF/无纺布纳米纤维支撑层；

(2)PVDF/无纺布纳米纤维支撑层的预处理：在上述步骤(1)得到的PVDF/无纺布纳米纤维支撑层置于水和甘油的混合溶液中12小时以上以保证支撑层空隙被混合溶液充分填充；

(3)PDMS选择层的制备：在上述步骤(2)预处理后的PVDF/无纺布纳米纤维支撑层上部，由30wt％PDMS溶液通过静电喷雾打印技术形成PDMS选择层，在80℃环境下交联24-48小时得到具有三层结构的PDMS/PVDF/无纺布纳米纤维复合膜。

5.根据权利要求4所述的针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中纳米纤维支撑层在150-170℃、1-2bar条件下热处理0.5小时以保证PVDF纳米纤维与无纺布的结合紧密性。

6.根据权利要求4所述的针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中8wt％PVDF溶液是将8wt％的PVDF粉末加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶剂中，DMF和丙酮的质量比在8：2，加入0.008wt％的氯化锂(LiCl)增强溶液的电导率，搅拌至溶解。

7.根据权利要求4所述的针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中3wt％PVDF溶液是将3wt％的PVDF粉末加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶剂中，DMF和丙酮的质量比在4：6，加入0.01wt％的氯化锂(LiCl)增强溶液的电导率，搅拌至溶解。

8.根据权利要求4所述的针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中30wt％PDMS溶液是将PDMS的单体和交联固化剂质量比为10：1-2加入正己烷中，搅拌均匀。

9.根据权利要求4所述的针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中水和甘油的质量比为1：1-4。

10.一种如权利要求1-3所述针对液-液膜萃取过程的纳米纤维复合膜的应用，其特征在于：所述纳米纤维复合膜应用于高盐度有机废水处理，化工、制药、石化、冶炼、造纸、焦化、食品制造等行业产生的废水。