[发明专利]一种具有选择性渗透的可生物降解阵列复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有选择性渗透的可生物降解阵列复合膜，由生物降解基体与固定其内的阵列碳纳米管复合构成，膜厚平均为40±10微米，主要包含以下重量份数的组分：

(A)可生物降解基体：80％-90％；

(B)固定的阵列碳纳米管：10％-20％；

所述的可生物降解基体是平均分子量为50000-200000的可生物降解聚合物；

所述的固定的碳纳米管的直径小于15纳米、长径比在2000及以上，具有良好水分子的选择透过性，垂直阵列分布的纳米管占碳纳米管总量不低于90％。

2.根据权利要求1所述之选择性渗透的可生物降解阵列复合膜，其特征在于，所述的可生物降解聚合物为聚己内酯、聚乙交酯、聚乳酸的一种或一种以上的混合物。

3.选择性渗透的可生物降解阵列复合膜的制备方法，包括以下主要步骤：

步骤一：清理烘干生长碳纳米管的硅晶片基底，在氩气和氢气体积比为3:1的混合气体下，将硅晶片加热至700～800℃；利用气相沉积设备，以高纯度石墨为碳源、纳米铁为催化剂的情况下，反应时间为5～10分钟，反应完成后在氩气气氛中冷却至室温，得到直径小于15纳米，长径比不低于2000，垂直阵列垂直分布不低于90％阵列碳纳米管；

步骤二：将步骤一制得的阵列碳纳米管置于一定浓度的可降解聚合物的二氯甲烷溶液中，在80～90℃下静置36小时；然后取出聚合物溶液中的阵列碳纳米管在40～50℃下保温36小时，即获得阵列碳纳米管表面包覆聚合物层的阵列碳纳米管聚合物复合胚膜；所述聚合物为可生物降解聚合物，包括且不限于聚己内酯、聚乙交酯、聚乳酸的一种或一种以上的混合物；

步骤三：用10％的氟化氢溶液从硅晶片上去除阵列碳纳米管聚合物复合胚膜，并以体积比为1:1四氟甲烷与氧气混合气对复合胚膜进行等离子体刻蚀，以清洁膜体表面并打开阵列碳纳米管的管头，最后获得目标产物——碳纳米管直径小于15纳米、长径比在2000及以上，垂直阵列分布纳米管占碳纳米管总量不低于90％的具有选择性渗透的可生物降解阵列复合膜。

4.具有选择性渗透的可生物降解阵列复合膜在污水处理中的应用，其特征在于，将权利要求1所述的可生物降解阵列复合膜作为污水处理净化膜的功能组成，即作为污水处理净化的最后一层膜成分；在外加渗透压的作用下将污水中的直径大于15纳米的颗粒的格挡在外，且碳纳米管的疏水内表面导致水分子在管内表面的快速滑动而有利于输送到目标位置；实现对直径大于15纳米的颗粒的阻挡作用以及加快水的净化速度。

5.具有选择性渗透的可生物降解阵列复合膜在血液分离中的应用，其特征在于，将权利要求1的生物可降解阵列复合膜作为血液分离的膜材料，将血液中的血细胞格挡在膜外，且使血蛋白可以通过碳纳米管。