[发明专利]石墨烯改性的海藻酸钠‑聚丙烯腈异质增强型中空纤维膜的制备方法

摘要

一种石墨烯改性海藻酸钠‑聚丙烯腈异质增强型中空纤维膜的制备方法。具体涉及一种石墨烯改性的海藻酸钠‑聚丙烯腈中空纤维膜的制备方法，并对膜进行了异质增强，减小了断丝的可能，用于含水介质的膜蒸馏，具有较高的水蒸气渗透性和优良的分离性能，以及高压条件下水的不渗透性，大大提高了膜的力学性能，提高了膜的选择性。采用石墨烯对海藻酸钠层进行改性，以及对膜进行异质增强，大大提高了膜的拉伸断裂强度，具有较高的蛋白质过滤通量。

主权项

一种石墨烯改性的海藻酸钠‑聚丙烯腈异质增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于：增强体基膜的制备：取一定比例的PVDF分散于溶剂DMAC中，在70℃下恒温搅拌至聚合物完全溶解，静置脱泡，采用熔融纺丝法制备聚偏氟乙烯中空纤维膜，并以该膜作为石墨烯改性的海藻酸钠‑聚丙烯腈异质增强型中空纤维膜的基膜。铸膜液的制备：：各原料的重量百分比为聚丙烯腈：石墨烯：海藻酸钠：溶剂1：溶剂2为15‑30％：5‑20％：10‑25％：25‑50％：15‑45％；将分子量为35000‑60000的聚丙烯腈溶于溶剂1中，制备纺丝原液1，将石墨烯与海藻酸钠混合，溶于溶剂2中，室温下静置反应1‑3小时，制备纺丝原液2，将纺丝原液2慢慢注入纺丝原液1中，加入四异氰酸酯为成孔剂，添加量为1‑5重量％，过程中不断搅拌，使两种原液充分混合，得到铸膜液。异质增强型中空纤维膜的制备：将铸膜液通过纺丝喷头均匀挤出，涂覆于增强体基膜表面，利用导丝辊将该基膜牵引挤出，纺丝成膜，经过6‑30cm的空气间隙，进入50℃的质量分数为30％的氮甲基吡咯烷酮水溶液凝固浴中，得到石墨烯改性的海藻酸钠‑聚丙烯腈异质增强型中空纤维膜；纺丝温度为(23±1)℃,空气的温度为(35±1)℃,湿度为(30±1)％，得到中空纤维膜。将中空纤维超滤膜在有机溶剂中漂洗20‑30h后阴干。