[发明专利]海藻酸钠/聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈三层复合膜及制备和应用

摘要

本发明公开了一种海藻酸钠/聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈三层复合膜，以聚丙烯腈超滤膜作为支撑层，聚多巴胺和聚乙烯亚胺作为中间层，海藻酸钠作为分离层。其制备过程包括首先将聚丙烯腈超滤膜用乙醇进行预润湿后固定于容器中，然后配制含有多巴胺和聚乙烯亚胺的三羟甲基氨基甲烷溶液；将该溶液倒入容器中，多巴胺和聚乙烯亚胺在基膜表面进行反应后得到聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈两层膜；将海藻酸钠溶液涂覆于聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈两层膜得到该三层复合膜。其制备过程简便，原料易得，条件温和，制得的海藻酸钠/聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈三层复合膜用于乙醇/水的分离，具有较高的渗透通量和分离因子。

主权项

一种海藻酸钠/聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈三层复合膜，其特征在于：该三层复合膜是以聚丙烯腈超滤膜作为支撑层，聚多巴胺和聚乙烯亚胺作为中间层，海藻酸钠作为分离层；最终产品中聚乙烯亚胺和聚多巴胺的质量比为0.32～2.25；所述聚丙烯腈超滤膜的截留分子量为10万；所述中间层的厚度为30‑80nm；所述分离层的厚度为100nm；该三层复合膜按照下述步骤制备：步骤一、将聚丙烯腈超滤膜浸泡在无水乙醇溶液中1h以上进行预润湿；步骤二、室温下，配制50mM的三羟甲基氨基甲烷溶液，用1M的盐酸溶液调节所述三羟甲基氨基甲烷溶液的pH为8.5；向所述三羟甲基氨基甲烷溶液中依次加入聚乙烯亚胺和多巴胺，其中，多巴胺质量浓度为2mg/ml，聚乙烯亚胺和多巴胺的质量比为0.5～2；室温下以300rpm转速搅拌2min后获得溶液A；步骤三、将步骤一预润湿后的聚丙烯腈超滤膜固定在容器中，将步骤二获得的溶液A倒入容器中，将容器放入25℃恒温摇床中反应2～16h；将反应后的溶液倒出后用去离子水清洗膜表面，室温下干燥12h，得到聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈两层膜；步骤四、将海藻酸钠加入到去离子水中30℃下以300rpm转速搅拌24h，配制成浓度为0.5～1.0wt.％的海藻酸钠溶液；静置0.5～1h脱泡；将海藻酸钠溶液倒入容器中，且使步骤三得到的聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈两层膜的聚多巴胺‑聚乙烯亚胺表面接触到海藻酸钠溶液；静置1min后将海藻酸钠溶液从容器中倒出；室温下干燥24h，得到海藻酸钠/聚多巴胺‑聚乙烯亚胺/聚丙烯腈三层复合膜。