[发明专利]具有纳米尺寸气泡的膜渗透性增强的薄膜复合膜、其制备方法和用途

权利要求书

1.一种制造薄膜复合膜的方法，其包括以下步骤：

在1,3-苯二胺(MPD)水溶液中加入一定量的NaHCO₃，其中MPD水溶液中的NaHCO₃的浓度范围为2重量％至饱和浓度；MPD水溶液中的MPD浓度范围为0.01-10.0重量％；

将MPD水溶液倒在聚砜基底的顶表面上，并且使其浸泡10秒-5小时；

通过用橡胶辊滚动膜表面将过量的MPD水溶液小心地从膜表面除去；

将浓度为0.0005-2.0重量％的均苯三甲酰氯(TMC)己烷溶液倒在MPD浸泡过的膜基底上，在5秒-30分钟内进行反应，使得通过界面聚合形成薄膜；

从薄膜排干己烷溶液；

将膜置于25-80摄氏度的温水中大于0至小于等于30分钟；以及

用HCl处理膜2-48小时。

2.根据权利要求1所述的制造薄膜复合膜的方法，其进一步包括将所述膜存储在去离子水中的步骤。

3.根据权利要求1所述的制造薄膜复合膜的方法，其进一步包括在界面聚合过程中加入NaHCO₃的步骤。

4.根据权利要求1所述的制造薄膜复合膜的方法，其中所述HCl具有约3.5的pH。

5.根据权利要求1所述的制造薄膜复合膜的方法，其中所述聚砜基底通过以下步骤制造：

在50℃下将聚砜(PSf)珠溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中直至均匀和透明，以形成浓度为15.0重量％的聚合物溶液；

使用所述聚合物溶液作为铸膜液来制备多孔基底；

将铸膜液冷却至室温；

在同一容器中对铸膜液进行静态脱气；

以通过浇铸刀确定的一定厚度，将铸膜液直接铺展到光滑且干净的玻璃板上；以及

将具有整个复合材料的玻璃板立即浸入在室温下作为凝固浴的去离子水中至少5分钟，以完成相转化以形成聚砜基底。

6.根据权利要求5所述的制造薄膜复合膜的方法，其中在将MPD水溶液倒在聚砜基底顶表面上之前，将聚砜基底存储在去离子水中。

7.一种根据权利要求1至6中任一项所述的方法制备的薄膜复合膜，其包含交联聚酰胺的顶层。

8.一种根据权利要求3所述的方法制备的薄膜复合膜，其包括具有由CO₂产生的纳米尺寸的孔的交联聚酰胺的顶层。

9.根据权利要求8所述的薄膜复合膜，其中所述孔是纳米尺寸的气泡、纳米气泡、纳米尺寸的孔、纳米孔、纳米尺寸的空隙或纳米空隙。

10.一种制造薄膜复合膜的方法，其包括以下步骤：

在浓度为0.01-10.0重量％的1,3-苯二胺(MPD)水溶液中加入一定量的CuO纳米颗粒；

将MPD水溶液倒在聚砜基底的顶表面上，并且使其浸泡10秒-5小时；

通过用橡胶辊滚动膜表面将过量的MPD水溶液小心地从膜表面除去；

将浓度为0.0005-2.0重量％的均苯三甲酰氯(TMC)己烷溶液倒在MPD浸泡过的膜基底上，在5秒-30分钟内进行反应，使得通过界面聚合形成薄膜；

从薄膜排干己烷溶液；

将膜置于25-80摄氏度的温水中大于0至小于等于30分钟；和

用HCl处理膜2-48小时。