CN104874300A - 壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜及制备和应用 - Google Patents
壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜及制备和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104874300A CN104874300A CN201510218286.5A CN201510218286A CN104874300A CN 104874300 A CN104874300 A CN 104874300A CN 201510218286 A CN201510218286 A CN 201510218286A CN 104874300 A CN104874300 A CN 104874300A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular sieve
- carbon molecular
- chitosan
- shitosan
- sulfonation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 title claims abstract description 75
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 75
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 title abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims abstract description 18
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 15
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 10
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- OVARTBFNCCXQKS-UHFFFAOYSA-N propan-2-one;hydrate Chemical compound O.CC(C)=O OVARTBFNCCXQKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005373 pervaporation Methods 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 4
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims description 3
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 238000009656 pre-carbonization Methods 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims 9
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 claims 9
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 abstract description 22
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 102000010637 Aquaporins Human genes 0.000 description 5
- 108010063290 Aquaporins Proteins 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 102000004888 Aquaporin 1 Human genes 0.000 description 1
- 108090001004 Aquaporin 1 Proteins 0.000 description 1
- 102000034573 Channels Human genes 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜，其分离层是由壳聚糖和磺化碳分子筛共混所组成，支撑层是多孔的高分子超滤膜。该杂化复合膜制备过程包括：首先以SBA-15分子筛为硬模板，蔗糖为填充剂，经焙烧碳化、去模板等步骤合成碳分子筛，然后将其在浓硫酸溶液中进行磺化制备磺化碳分子筛；将所得的磺化碳分子筛与壳聚糖溶液共混，搅拌均匀；加入戊二醛进行交联反应；过滤静置脱泡后得到铸膜液，旋涂于聚丙烯腈超滤膜上，经干燥处理后得到壳聚糖/磺化碳分子复合膜。本发明的优点在于：制备过程简便，原料易得，将本发明壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜用于丙酮/水液体分离，表现出较好的通量和分离因子。
Description
技术领域
本发明涉及一种壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜制备及应用，属于膜分离技术领域。
背景技术
丙酮作为一种广泛应用的有机溶剂和生产原料，其生产制备过程中往往有不同程度的水分存在，脱水纯化是必要步骤；同时在丙酮参与的反应中往往有水生成，因此反应中脱除副产物水，打破反应平衡促进反应进行，此外将使用过的丙酮脱水回收具有正要的环境和经济意义。渗透蒸发技术与其它传统脱水方法相比，具有操作简单、产品纯度高、原料损失小、过程无污染和能耗低，易耦合等优点，在生产中具有明显的技术和经济上的优势。但由于高分子材料存在trade-off效应，即膜的通量和选择性存在此增彼消的现象，为了能够同时增大膜的通量和选择性，增加膜的亲水性且强化水分子的传递是解决其问题的主要手段。在膜中构建具有亲水位点的通道，可以既增大水选择性又为水分子的传递构建通道。在自然界中，水通道蛋白(aquaporin,AQP)是水进出细胞的主要途径，是对水专一的通道蛋白。研究发现AQP对水的专一选择性与其构造有关。AQP1是水通道蛋白中一种，除通道管口起筛分作用，只允许水分子大小的分子通过外，蛋白通道管道中疏水的节点和最低限度的亲水位点，使水分子通过整个管道的能量壁垒大大降低，促进了水分子的传递。
受生物水通道蛋白构造的启发，由于磺化碳分子筛中除了磺化位点-SO3 2-是亲水性的，其余部分均为疏水性的，且是二维结构，构成通直的孔道。在膜中掺杂磺化碳分子筛，构建具有亲水位点的疏水通道，利用孔道中的磺酸根来提高水选择性，利用孔道的疏水性来降低水传递的能量壁垒，来同时提高膜的通量和分离性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜制备及应用。以此方法制备的液体分离复合膜，用于分离丙酮和水混合溶液，利用磺化碳分子筛中磺酸根的亲水性来提高膜的水选择性，利用碳分子筛疏水的孔道来降低水传递的能量壁垒，提高水通量。该制备方法过程简单易操作，经超声后无机颗粒在膜中分散均匀，具有较高的热稳定性和机械性能，在提高有机-无机复合膜亲水性和强稳定性具有重要的研究价值。该方法制得的膜材料用于丙酮-水混合体系渗透蒸发脱水，相对纯壳聚糖膜，复合膜中由于磺化碳分子筛的中磺酸根的亲水性及毛细管吸附作用而具有较高的通量和分离因子。
本发明是通过如下技术方案实现的，一种壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜，该杂化复合膜以多孔的高分子超滤膜作为支撑层，以壳聚糖和磺化碳分子筛杂化膜为分离层，壳聚糖和磺化碳分子筛的质量比为100:0.5～6，其中，磺化碳分子筛是以SBA-15分子筛为模板剂，以蔗糖为填充剂，主要经焙烧、去模板和磺化步骤制备而成。
上述壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜的制备包括以下步骤：
步骤1、制备碳分子筛材料：以SBA-15分子筛为硬模板，将SBA-15分子筛浸置在含有蔗糖、98wt％的浓硫酸和纯净水的溶液中进行浇铸，其中，SBA-15分子筛和蔗糖的质量比为1:1.5～2，蔗糖和98wt％的浓硫酸的质量比为1:7～10，静置5小时，在373K下干燥4小时，433K下焙烧6小时，进行预碳化得到碳化SBA-15样品A；再将制得的碳化SBA-15样品A置于蔗糖、H2SO4和纯净水的溶液中进行二次浇铸，其中，SBA-15分子筛和蔗糖的质量比为1:0.5～1，蔗糖和98wt％的浓硫酸的质量比为1:7～10，静置5小时；在氮气保护下于673-973K下焙烧5-8小时，得到碳化SBA-15样品B；将所得碳化SBA-15样品B溶于40％的氢氟酸溶液中去除SiO2硬模板，制得碳分子筛材料；
步骤2、制备磺化碳分子筛：将步骤1所得的碳分子筛材料放入装有浓硫酸的不锈钢反应釜中，在120～180℃下磺化2-8小时，磺化结束后将所得混合物用去离子水抽滤，洗涤，直至滤液呈中性，干燥，制得磺化碳分子筛；
步骤3、制备壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜：采用共混法，将一定质量由步骤2制得的磺化碳分子筛在去离子水中搅拌12小时，超声3～5小时，细胞破碎1小时，倒入一烧瓶中，再加入一定质量的粘度为400mPa·s脱乙酰度90.2％的壳聚糖，使得壳聚糖含量为2wt％，且壳聚糖和磺化碳分子筛的质量比为100:0.5～6，滴加一定质量的醋酸，使溶液中醋酸的含量为2wt％，常温搅拌6小时，然后再加一定质量2.5wt％的戊二醛，使得壳聚糖的单元结构与戊二醛的单元结构摩尔比为100:4；30℃交联2小时，获得铸膜液；将铸膜液静置，除泡，旋涂于聚丙烯腈超滤膜上，室温下干燥24小时，制得壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜。
将上述制得的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜用于丙酮和水混合溶液的分离，通量为1.24～1.81kg/m2h，分离因子为426～832。
本发明的优点在于：制备过程简便可控，原料易得，条件温和，制得的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜用于丙酮/水混合溶液的体分离，利用磺酸根的亲水性来提高膜的水选择性，利用碳分子筛疏水的孔道来降低水传递的能量壁垒，提高水通量，该复合膜具有较高的通量和选择性。
附图说明
图1为实施例和对比例中膜的渗透通量和分离因子的比较图；
图2为实施例1制得的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜(膜1)的SEM表面图；
图3为实施例2制得的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜(膜2)的SEM表面图；
图4为实施例3制得的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜(膜3)的SEM表面图；
图5为实施例4制得的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜(膜4)的SEM表面图；
图6为对比例1制得的壳聚糖复合膜(膜5)的SEM表面图。
具体实施方式
以下通过实施例讲述本发明的详细内容，提供实施例是为了理解的方便，绝不是限制本发明。
实施例1、制备壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜，步骤如下：
磺化碳分子筛的制备：以焙烧后的SBA-15为硬模板，将1.0g的SBA-15浸置在含1.25g蔗糖、0.14g的H2SO4和5g纯净水的溶液中，然后将其在373K下干燥，433K下焙烧6小时。再将制得的含碳二氧化硅置于0.8g蔗糖、90mgH2SO4和5.0g纯净水中，在氮气保护下在873K下加热6小时，将其溶于40wt.％的HF中除去SiO2硬模板，用纯净水洗涤、抽滤，直到滤液呈现中性，将样品干燥，制得碳分子筛。将碳分子筛样品浸置于98wt.％的浓H2SO4溶液中，于160℃水热处理6小时，将最后样品洗涤、抽滤和干燥，制的磺化碳分子筛。
称取上述所制得的磺化碳分子筛0.01g溶于100ml去离子水中，搅拌12h，超声3小时，细胞破碎1小时，再将2g的粘度为400mPa·s的脱乙酰度90.2％的壳聚糖加入上述混合溶液中，使得壳聚糖含量为2wt％，且壳聚糖与磺化碳分子筛的质量比为100:0.5，滴加2ml质量分数为99.5wt％的醋酸溶液，使溶液中醋酸的含量为2wt％，常温搅拌6h，然后再加再加2ml质量分数2.5wt％的戊二醛，其中壳聚糖的单元结构与戊二醛的单元结构摩尔比为100:4，30℃交联2小时，将铸膜液静置，除泡，旋涂于聚丙烯腈超滤膜上，室温下干燥24小时，制得壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜(膜1)，图2是该膜1的SEM表面图；将该杂化复合膜用于丙酮-水混合体系渗透蒸发脱水，渗透通量为1.24kg/m2h，分离因子为493。
实施例2、制备壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜，步骤如下：
制备方法与实施例1基本一致，不同之处在于，将磺化碳分子筛的用量由0.01g变成0.04g，使壳聚糖与磺化碳分子筛的质量比为100:2，最终制得壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜(膜2)，图3是该膜2的SEM表面图；将该杂化复合膜(膜2)用于分离水含量为5wt％的丙酮-水混合溶液，其渗透通量为1.71kg/m2h，分离因子为832。
实施例3、制备壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜，步骤如下：
制备方法与实施例1基本一致，不同之处在于，将磺化碳分子筛的用量由0.01g变成0.08g，使壳聚糖与磺化碳分子筛的质量比为100:4，最终制得壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜(膜3)，图4是该膜3的SEM表面图；将该杂化复合膜(膜3)用于分离水含量为5wt％的丙酮-水混合溶液，其渗透通量为1.66kg/m2h，分离因子为710。
实施例4、制备壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜，步骤如下：
制备方法与实施例1基本一致，不同之处在于，将磺化碳分子筛的用量由0.01g变成0.12g，使壳聚糖与磺化碳分子筛的质量比为100:6，最终制得壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜(膜4)，图5是该膜4的SEM表面图；将该杂化复合膜(膜4)用于分离水含量为5wt％的丙酮-水混合溶液，其渗透通量为1.81kg/m2h，分离因子为426。
对比例1、制备壳聚糖复合膜，步骤如下：
将2g粘度为400mPa·s且脱乙酰度90.2％的壳聚糖在常温下溶于质量浓度为2wt％的醋酸溶液中，并搅拌6小时配制成质量浓度为2wt％的壳聚糖溶液，然后再加2ml质量分数为2.5wt％的戊二醛，其中壳聚糖的单元结构域戊二醛的单元结构摩尔比为100:4，30℃交联2小时，将铸膜液静置，除泡，旋涂于聚丙烯腈超滤膜上，室温下干燥24h，最终制得壳聚糖复合膜(膜5)，图6为该膜5的SEM表面图，将膜5用于丙酮-水混合体系渗透蒸发脱水，渗透通量为1.08kg/m2h，分离因子为484。
综上，本发明制备壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜过程简便，原料易得，结构可控，制得的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜用于丙酮/水混合物渗透蒸发脱水，具有较高的分离性能，图1为各实施例和对比例1中膜的渗透通量和分离因子的比较图。实施例2中制备的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜性能最佳，较对比例1中壳聚糖复合膜通量提高了1.58倍，分离因子提高了1.72倍。
另外，在上述实施例中没有针对支撑层为聚砜超滤膜、或磺化聚砜超滤膜、或聚醚砜超滤膜或聚酰亚胺超滤膜进行具体描述，这是因为无论选择上述哪一种具体的超滤膜对最终产品的性能没有实质性的影响。
尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (4)
1.一种壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜，其特征在于，该杂化复合膜以多孔的高分子超滤膜作为支撑层，以壳聚糖和磺化碳分子筛杂化膜为分离层，壳聚糖和磺化碳分子筛的质量比为100:0.5～6，其中，磺化碳分子筛是以SBA-15分子筛为模板剂，以蔗糖为填充剂，主要经焙烧、去模板和磺化步骤制备而成。
2.根据权利要求1所述壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜，其特征在于，所述支撑层是聚丙烯腈超滤膜、聚砜超滤膜、磺化聚砜超滤膜、聚醚砜超滤膜和聚酰亚胺超滤膜中的一种，截留分子量为10万。
3.一种按权利要求1所述壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、制备碳分子筛材料：以SBA-15分子筛为硬模板，将SBA-15分子筛浸置在含有蔗糖、98wt％的浓硫酸和纯净水的溶液中进行浇铸，其中，SBA-15分子筛和蔗糖的质量比为1:1.5～2，蔗糖和98wt％的浓硫酸的质量比为1:7～10，静置5小时，在373K下干燥4小时，433K下焙烧6小时，进行预碳化得到碳化SBA-15样品A；再将制得的碳化SBA-15样品A置于蔗糖、H2SO4和纯净水的溶液中进行二次浇铸，其中，SBA-15分子筛和蔗糖的质量比为1:0.5～1，蔗糖和98wt％的浓硫酸的质量比为1:7～10，静置5小时；在氮气保护下于673-973K下焙烧5-8小时，得到碳化SBA-15样品B；将所得碳化SBA-15样品B溶于40wt％的氢氟酸溶液中去除SiO2硬模板，制得碳分子筛材料；
步骤2、制备磺化碳分子筛：将步骤1所得的碳分子筛材料放入装有浓硫酸的不锈钢反应釜中，在120～180℃下磺化2-8小时，磺化结束后将所得混合物用去离子水抽滤，洗涤，直至滤液呈中性，干燥，制得磺化碳分子筛；
步骤3、制备壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜：采用共混法，将一定质量由步骤2制得的磺化碳分子筛在去离子水中搅拌12小时，超声3～5小时，细胞破碎1小时，倒入一烧瓶中，再加入一定质量的粘度为400mPa·s脱乙酰度90.2％的壳聚糖，使得壳聚糖含量为2wt％，且壳聚糖和磺化碳分子筛的质量比为100:0.5～6，滴加一定质量的醋酸，使溶液中醋酸的含量为2wt％，常温搅拌6小时，然后再加一定质量2.5wt％的戊二醛，使得壳聚糖的单元结构与戊二醛的单元结构摩尔比为100:4；30℃交联2小时，获得铸膜液；将铸膜液静置，除泡，旋涂于聚丙烯腈超滤膜上，室温下干燥24小时，制得壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜。
4.一种将权利要求3所述壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜的制备方法制得的壳聚糖-磺化碳分子筛杂化复合膜用于丙酮-水混合体系渗透蒸发脱水，当丙酮-水混合液中水含量为5wt％时，该杂化复合膜的渗透通量为1.24～1.81kg/m2h，分离因子为426～832。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510218286.5A CN104874300B (zh) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 壳聚糖‑磺化碳分子筛杂化复合膜及制备和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510218286.5A CN104874300B (zh) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 壳聚糖‑磺化碳分子筛杂化复合膜及制备和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104874300A true CN104874300A (zh) | 2015-09-02 |
| CN104874300B CN104874300B (zh) | 2017-11-21 |
Family
ID=53942130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510218286.5A Expired - Fee Related CN104874300B (zh) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 壳聚糖‑磺化碳分子筛杂化复合膜及制备和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104874300B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107998899A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-08 | 华北电力大学 | 一种用活性炭与交联剂制备pvdf共混膜的方法 |
| CN109133088A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-04 | 佛山皖和新能源科技有限公司 | 一种高分离效率分子筛膜的制备方法 |
| CN109880287A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-14 | 山东星火科学技术研究院 | 磺化聚醚醚酮与壳聚糖复合膜的制备方法 |
| CN112978708A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-06-18 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 一种碳分子筛吸音材料的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263453A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-17 | Forestry & Forest Products Research Institute | 浸透気化膜法による発熱物質の除去方法及び発熱物質除去装置 |
| CN1907550A (zh) * | 2006-07-24 | 2007-02-07 | 浙江大学 | 中空纤维渗透汽化透水复合膜的制备方法 |
| US20070082141A1 (en) * | 2003-10-14 | 2007-04-12 | Lai Juin Y | Composite membrane for separating organic solvents and the method for fabricating the same |
| CN101099924A (zh) * | 2006-07-06 | 2008-01-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种壳聚糖/zsm-5分子筛复合膜的制备方法 |
| CN101220161A (zh) * | 2007-12-11 | 2008-07-16 | 天津商业大学 | 分子筛填充可降解聚合物基复合膜及其制备方法 |
| CN103252176A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-21 | 浙江理工大学 | 一种聚醚砜中空纤维膜的改性制备方法 |
-
2015
- 2015-04-30 CN CN201510218286.5A patent/CN104874300B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263453A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-17 | Forestry & Forest Products Research Institute | 浸透気化膜法による発熱物質の除去方法及び発熱物質除去装置 |
| US20070082141A1 (en) * | 2003-10-14 | 2007-04-12 | Lai Juin Y | Composite membrane for separating organic solvents and the method for fabricating the same |
| CN101099924A (zh) * | 2006-07-06 | 2008-01-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种壳聚糖/zsm-5分子筛复合膜的制备方法 |
| CN1907550A (zh) * | 2006-07-24 | 2007-02-07 | 浙江大学 | 中空纤维渗透汽化透水复合膜的制备方法 |
| CN101220161A (zh) * | 2007-12-11 | 2008-07-16 | 天津商业大学 | 分子筛填充可降解聚合物基复合膜及其制备方法 |
| CN103252176A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-21 | 浙江理工大学 | 一种聚醚砜中空纤维膜的改性制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 邓中林等: "不同碳源制备的介孔碳分子筛的性能研究", 《化学研究》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107998899A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-08 | 华北电力大学 | 一种用活性炭与交联剂制备pvdf共混膜的方法 |
| CN109133088A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-04 | 佛山皖和新能源科技有限公司 | 一种高分离效率分子筛膜的制备方法 |
| CN109133088B (zh) * | 2018-09-17 | 2020-04-17 | 上海优梯熙光学材料有限公司 | 一种高分离效率分子筛膜的制备方法 |
| CN109880287A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-14 | 山东星火科学技术研究院 | 磺化聚醚醚酮与壳聚糖复合膜的制备方法 |
| CN112978708A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-06-18 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 一种碳分子筛吸音材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104874300B (zh) | 2017-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103977718B (zh) | 一种高水通量正渗透复合膜及其制备方法 | |
| CN107029562B (zh) | 一种基于MXene的复合纳滤膜及其制备方法 | |
| CN104801208B (zh) | 海藻酸钠‑片状zif‑8杂化复合膜及制备和应用 | |
| CN104209022B (zh) | 一种高通量聚酰胺/zif-8纳滤复合膜及其制备方法 | |
| CN101703898B (zh) | Pdms/pvdf渗透汽化复合膜、制备方法及其应用 | |
| CN102743981B (zh) | 一种海藻酸钠渗透汽化杂化膜的制备及其应用 | |
| CN101264429B (zh) | 一种渗透汽化优先透醇沸石填充硅橡胶复合膜的制备方法 | |
| CN109019745A (zh) | 一种提高多功能杂化膜颗粒负载量的制备方法 | |
| CN105617882A (zh) | 一种壳聚糖修饰氧化石墨烯纳米复合正渗透膜及其制备方法 | |
| CN104874300B (zh) | 壳聚糖‑磺化碳分子筛杂化复合膜及制备和应用 | |
| CN104117297A (zh) | 一种疏水改性纳米碳酸钙填充渗透汽化复合膜的制备方法 | |
| KR20140073300A (ko) | 분리막, 및 상기 분리막을 포함하는 수처리 장치 | |
| CN103657437A (zh) | 一种中空纤维非对称复合膜的制备方法 | |
| CN101721927B (zh) | 含二氮杂萘酮结构共聚芳醚砜超滤膜及其制备方法 | |
| CN104941466A (zh) | 一种用于去除水中大分子肝毒素的介孔碳有机复合膜的制备方法 | |
| CN104248915A (zh) | 一种提高亲水性的增强型平板复合微孔膜的制备方法 | |
| CN115646223A (zh) | 一种耐污染聚醚砜超滤膜 | |
| CN101816897A (zh) | Zsm-5分子筛填充硅橡胶/醋酸纤维素复合膜及其制备方法 | |
| CN104107644B (zh) | 一种优先透醇硅橡胶复合膜的制备方法 | |
| CN112755812A (zh) | 一种具有中间层的高通量交联复合纳滤膜及其制备方法 | |
| CN111804162A (zh) | 一种高通量聚四氟乙烯复合纳滤膜的制备方法 | |
| CN104525004A (zh) | 一种聚醚砜微滤膜及其制备方法 | |
| CN107983159B (zh) | 基于金属有机骨架MIL-100(Fe)的醋酸纤维素共混中空纤维正渗透膜 | |
| CN109433021B (zh) | 兼具耐溶剂性和优异小分子醇分离性能的渗透汽化复合膜及其制备方法 | |
| CN118320634B (zh) | 一种树形二氧化硅纳米刺球改性的超滤膜、其制备方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 300350 District, Jinnan District, Tianjin Haihe Education Park, 135 beautiful road, Beiyang campus of Tianjin University Patentee after: Tianjin University Address before: 300072 Tianjin City, Nankai District Wei Jin Road No. 92 Patentee before: Tianjin University |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171121 |