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专利号: 202110604609X
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.具有持久高抗污染性能中空纤维超滤膜,其特征在于,所述中空纤维超滤膜为石墨烯堆积层数为1‑3层、片层尺寸400‑500nm的杂化中空纤维膜,其牛血清白蛋白截留率达到

95%以上、24h对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到100%,采用所述中空纤维超滤膜于20‑30℃下连续运行720h,石墨烯不脱落。

2.根据权利要求1所述的中空纤维超滤膜,其特征在于,所述中空纤维超滤膜具有梯度2

开孔海绵体结构的截面,且纯水通量达到156L/(m·h)以上。

3.根据权利要求1中所述的中空纤维超滤膜,其特征在于,所述中空纤维膜丝的内径为

0.1‑2mm,外径为0.7‑3mm。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的中空纤维超滤膜的制备方法,其特征在于,采用非溶剂诱导凝胶化法制备石墨烯共混聚合物的中空纤维超滤膜,其中,所述中空纤维超滤膜中石墨烯固含量为0.0001‑0.01wt.%。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述方法具体包括:将聚合物和非溶剂在40℃‑80℃下溶解于有机溶剂中,配制得到铸膜液;

向所得铸膜液中逐滴加入石墨烯溶液,搅拌溶解形成均相溶液后静置脱泡,得到纺丝液;

在氮气压力下,将纺丝液经过滤器、计量泵送入喷丝头,通过喷丝头挤出后进入凝固浴中固化成膜,卷绕辊收集,得到中空纤维超滤膜。

6.根据权利要求5中所述的制备方法,其特征在于,所述聚合物为具有亲水基团的聚合物膜材料,选自磺化聚砜、磺化聚醚砜、磺化聚醚醚酮、聚乙烯‑乙烯醇共聚物、醋酸纤维素、羧基化的聚丙烯腈、羟基化的聚偏氟乙烯中的至少一种,所加入的聚合物含量为8~

30wt.%。

7.根据权利要求5中所述的制备方法,其特征在于,所述非溶剂包括致孔剂以及添加剂,其中,致孔剂选自分子量为0.4~20kg/mol的聚乙二醇,分子量为10‑630kg/mol的聚乙烯吡咯烷酮、分子量为0.35~20kg/mol的聚乙二醇单甲醚等中的至少一种,所加入的浓度为5wt%~30wt.%;

所述添加剂选自水、乙二醇和三乙二醇中的至少一种,所加入的浓度为1wt%~5wt%。

8.根据权利要求5中所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂选自N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、1‑甲基‑2‑吡咯烷酮、二甲基亚砜、四氢呋喃中的至少一种;

所述石墨烯选自氧化石墨烯、羧基化石墨烯、羟基化石墨烯、氨基化石墨烯、巯基化石墨烯中的至少一种,所加入的石墨烯固含量为0.0001‑0.01wt.%。

9.根据权利要求5中所述的制备方法,其特征在于,所述凝固浴组成为水、乙醇、甲醇、DMF和DMAc、NMP中的至少一种;凝固浴温度为10℃‑60℃。

10.根据权利要求5中所述的制备方法,其特征在于,所述铸膜液的溶解、脱泡温度为40℃‑80℃,纺丝温度为20℃‑50℃。