[发明专利]分离层为PVI-Zn仿生材料的复合膜及制备方法

权利要求书

1.一种分离层为聚乙烯基咪唑-锌仿生材料的复合膜，其特征在于，该复合膜以聚砜超滤膜作为基膜，其上复合厚度为0.1~0.8μm的仿生材料聚乙烯基咪唑-锌分离层，该复合膜分离CO₂的主要参数为：对于体积比为15:85的CO₂/N₂混合气，CO₂渗透速率为（126～1147）×10^-6cm³(STP)/cm²·s·cmHg^-1，CO₂/N₂分离因子为31～83。

2.一种按权利要求1所述的分离层为聚乙烯基咪唑-锌仿生材料的复合膜制备的方法，其特征在于包括以下过程：

对原料1-乙烯基咪唑减压蒸馏除去其中的阻聚剂；引发剂偶氮二异丁腈在乙醇中溶解重结晶，真空干燥后低温保存备用；

将经步骤1）提纯的1-乙烯基咪唑单体与偶氮二异丁腈按照质量比（500-30）:1溶于甲苯或苯中，加入反应器中，然后在氮气保护下，升温至65-75℃，反应2-10小时，生成白色沉淀，过滤后获得聚乙烯基咪唑聚合物，聚合物用丙酮洗涤三次，之后于60-70℃真空干燥备用；

按照锌与聚乙烯基咪唑的摩尔比为1:（5-30），将质量分数1%wt的醋酸锌水溶液滴加至由步骤2）得到的聚乙烯基咪唑聚合物配制成的质量分数为5%wt的水溶液中，使用1.0M的HCl调整pH值至5-7，搅拌至充分络合，获得涂膜液，静置脱泡备用；

将聚砜超滤膜在预处理液中浸泡24-48h，所述预处理液的组成为：以乙醇和水按照质量比1:50混合作为溶剂，质量浓度为5‰wt的十二烷基硫酸钠作为溶质；预处理后的聚砜超滤膜用去离子水浸泡半小时，放置于30℃，40%相对湿度的空气环境下干燥备用；控制湿涂层的厚度30-250μm将涂膜液刮涂在聚砜基膜表面，然后将涂好的复合膜放置于30℃，40%相对湿度的空气环境下干燥；得到分离层为聚乙烯基咪唑-锌仿生材料的复合膜。