[发明专利]一种可提取卤水中铯离子的分离膜及其制备方法

权利要求书

1.一种可提取卤水中铯离子的分离膜，其特征在于：所述分离膜包括无纺布层（100）、涂覆于所述无纺布（100）上的多孔支撑层（200）、有机金属框架材料层（300）和表面保护层（400），所述多孔支撑层（200）和表面保护层（400）是由聚砜、致孔剂和溶剂的混合液制备的膜层，

所述有机金属框架材料层（300）采用UiO-66-NH2。

2.根据权利要求1所述的一种可提取卤水中铯离子的分离膜，其特征在于：制备所述多孔支撑层和表面保护层的混合液按重量百分比计包括：聚砜5~29%，致孔剂1~20%，溶剂60~90%。

3.根据权利要求1所述的一种可提取卤水中铯离子的分离膜，其特征在于：所述致孔剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、乙二醇、甘油、甲醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种按任意比例混合的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种可提取卤水中铯离子的分离膜，其特征在于：所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮的一种或几种按任意比例混合的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种可提取卤水中铯离子的分离膜，其特征在于：所述分离膜为平板复合膜或者管式复合膜的形态。

6.一种可提取卤水中铯离子的分离膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（S1），铸膜液的配制：按配比将聚砜、致孔剂与溶剂混合，充分均匀溶解后，真空脱泡处理得到铸膜液；

步骤（S2），多孔支撑层制备：将所述铸膜液涂覆于无纺布（100）上，涂覆厚度为100~300μm，经溶胶-凝胶相转化成型，然后浸入水中，取出后室温晾干，得到无纺布上覆盖多孔支撑层的基体材料；

步骤（S3），有机金属框架材料层制备：将MOF粉末利用超声分散于水中，其含量为0.1wt%~1wt%，利用抽滤方法，将MOF粉末均匀沉积在步骤（S2）所得的基体材料的多孔支撑层表面，然后晾干，得到无纺布（100）上覆盖多孔支撑层（200）、有机金属框架材料层（300）的第二基体材料；

步骤（S4），将步骤（S1）所得的铸膜液用对应溶剂稀释并搅拌均匀，脱泡后涂覆于步骤（S3）所得的第二基体材料的有机金属框架材料层表面，涂覆厚度为100~300μm，经溶胶-凝胶相转化成型，然后浸入水中，取出后室温晾干，得到无纺布（100）上覆盖多孔支撑层（200）、有机金属框架材料层（300）、保护层（400）的分离膜，

所述步骤（S3）中，所述MOF粉末采用UiO-66-NH2粉末。

7.根据权利要求6所述的一种可提取卤水中铯离子的分离膜制备方法，其特征在于：

所述步骤（S1）中，充分均匀溶解的条件是在温度20~75℃下搅拌4~48小时；所述真空脱泡处理的条件是在温度25~30℃下真空中脱泡1~30小时。

8.根据权利要求6所述的一种可提取卤水中铯离子的分离膜制备方法，其特征在于：

所述步骤（S2）中，溶胶-凝胶相转化成型的条件是在温度10~40℃的空气中停留30~180秒进行表面蒸发后，浸入水中凝胶固化成膜；所述步骤（S2）中水的温度为10~60℃；所述步骤（S2）中浸入水中分两个阶段进行，第一阶段是多次浸入10~60℃水中，每次浸入时间10分钟；第二阶段是在0~60℃水中5~24小时浸渍。

9.根据权利要求6所述的一种可提取卤水中铯离子的分离膜制备方法，其特征在于：所述步骤（S3）中晾干的温度为30~70℃。