[发明专利]具有六方空隙的带电中空纤维膜

摘要

本发明公开了用于高通量应用的具有六方空隙的带电中空纤维膜。膜包括：(i)内表面；(ii)外表面；以及(iii)位于它们之间的多孔本体，其中多孔本体包含至少第一区域，其包括：a)具有受控孔径并且具有外边缘的第一组孔；b)与第一组孔的外边缘连接的第二组孔，其中第一组孔的孔径大于第二组孔的孔径；以及c)支撑第一组孔的聚合物基质，以及(iv)位于内表面上、外表面上和/或多孔本体中空纤维膜中的至少一个带电区域。本发明还公开了用于制备此类中空纤维膜的方法，其涉及使用包括成膜聚合物、带电聚合物和可溶纳米颗粒的涂履组合物涂覆长丝，随后进行相转化，溶解纳米颗粒，以及移除长丝。

主权项

1.一种带电中空纤维膜，包含：(i)内表面；(ii)外表面；(iii)位于内表面和外表面之间的多孔本体，其中多孔本体包含至少第一区域，其包括：a)具有受控孔径并且具有外边缘的第一组孔；b)与第一组孔的外边缘连接的第二组孔，其中第一组孔的孔径大于第二组孔的孔径；以及c)支撑第一组孔的第一聚合物基质；其中，多孔本体还包含至少第二区域，其包括：d)具有受控孔径并且具有外边缘的第三组孔；e)与第三组孔的外边缘连接的第四组孔，其中第三组孔的孔径大于第四组孔的孔径，以及f)支撑第三组孔的第二聚合物基质；和其中第二组孔位于第一组孔的连接的外边缘之中，且第四组孔位于第三组孔的连接的外边缘之中；以及(iv)位于内表面上、外表面上和/或多孔本体中的至少一个带正电荷区域或至少一个带负电荷区域；其中所述第一和第二聚合物基质各自包含聚合物a和带负电荷聚合物b1或带正电荷聚合物b2的混合物；其中聚合物a是独立地选自以下物质的聚合物：聚醚砜(PES)、聚醚醚砜、双酚A聚砜、聚苯基砜、聚偏卤乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、纤维素聚合物、含氟聚合物，以及聚醚醚酮(PEEK)；并且其中带负电荷聚合物b1选自马来酸/甲基乙烯基醚共聚物、聚苯乙烯磺酸、磺酸化聚砜、磺酸化聚醚砜、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸，以及聚乙烯基苯酚；并且带正电荷聚合物b2选自聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯基胺、胺封端的聚氧化乙烯或聚乙二醇、聚(2‑乙烯基吡啶)、聚(4‑乙烯基吡啶)以及聚(1‑乙烯基吡咯烷酮‑共聚‑2‑二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)。