[发明专利]一种超双疏膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种超双疏膜，其特征在于，包括基体膜以及先后在基体膜上形成的PDA/PEI沉积层和二氧化硅粒子矿化层，且该超双疏膜具有高含氟表面。

2.根据权利要求1所述的一种超双疏膜，其特征在于，所述的基体膜为微孔疏水膜，包括PP膜、PVDF膜或其他具有低表面能的微孔膜材料。

3.根据权利要求1所述的一种超双疏膜，其特征在于，所述的高含氟表面通过将PDTS或9-FAS中的至少一种与二氧化硅粒子矿化层发生脱乙醇反应，使含氟支链接枝在膜表面上形成。

4.根据权利要求1～3任一所述的超双疏膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将多巴胺和聚乙烯亚胺溶解于Tris缓冲溶液，配制得到沉积溶液，将润湿后的基体膜放置于沉积溶液中沉积，在基体膜上形成PDA/PEI共沉积层作为有机和无机界面的媒介层；

S2：通过将原硅酸四甲酯溶解于等量的盐酸溶液和PBS缓冲液中，配制得到矿化溶液，将步骤S1制得的膜浸泡于矿化溶液中，进行表面矿化，使二氧化硅粒子在膜壁上均匀生长，形成二氧化硅粒子矿化层；

S3：将PDTS或9-FAS中的至少一种与二氧化硅粒子矿化层发生脱乙醇反应，使含氟支链接枝在膜表面，对膜表面进行低表面能改性，得到所述的超双疏膜。

5.根据权利要求4所述的超双疏膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)多巴胺和聚乙烯亚胺质量相同；

(ii)所述的多巴胺和聚乙烯亚胺的浓度均为1～4g/L；

(iii)Tris缓冲溶液的浓度为0.1-0.5mol/L，pH值为8-9；

(iv)基体膜为孔径0.22-0.45μm的微孔疏水膜；

(v)通过将基体膜浸泡在有机溶剂中使其充分润湿，用滤纸吸去膜表面多余的溶剂，得到润湿后的基体膜，所述的有机溶剂为乙醇或异丙醇，浸泡时间为20-50秒；

(vi)沉积的时间为1-6小时；

(vii)还包括沉积后使用超纯水润洗，再置于烘箱中干燥的过程，所述的干燥的时间为6-24小时。

6.根据权利要求4所述的超双疏膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)所述的PBS缓冲液通过采用磷酸二氢钾和磷酸氢二钾制备，并使用稀盐酸调节溶液的pH得到；

(ii)原硅酸四甲酯与PBS缓冲液和盐酸溶液的用量之比为0.1～0.2mL:10mL:10mL；

(iii)盐酸溶液的溶度为0.1mM；

(iv)浸泡时间为2-10小时；

(v)还包括表面矿化后进行干燥的过程，干燥的温度为65℃，干燥时间至少为24小时。

7.根据权利要求4所述的超双疏膜的制备方法，其特征在于，步骤S3中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)将无水乙醇与PDTS或9-FAS中的至少一种混合，制备低表面能改性溶液，将步骤S2得到的膜浸泡于低表面能改性溶液中，对膜表面进行低表面能改性；

(ii)无水乙醇与PDTS或9-FAS的用量之比为22.55mL:0.45mL；

(iii)步骤S3全过程在氩气保护氛围下进行。

8.根据权利要求4所述的超双疏膜的制备方法，其特征在于，还包括步骤S4：将步骤S3制备得到的超双疏膜置于真空干燥箱中，使其充分反应；真空烘箱的温度为80-90℃，时间为2-3小时。

9.如权利要求1～3任一所述的超双疏膜的应用，其特征在于，将所述的超双疏膜用于直接接触式膜蒸馏工艺中，对含有SDS的高盐水进行脱盐。

10.根据权利要求9所述的超双疏膜的应用，其特征在于，高盐水中的盐成分为氯化钠或其他无机盐，浓度为10-100g/L，SDS的浓度为0-0.5mM，(且不为0)。