[发明专利]一种疏水改性的中空纤维膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种疏水改性的复合中空纤维膜，其特征在于所述疏水改性的复合中空纤维膜按如下方法制备：

(1)将粒径为0.5～1μm的黑滑石粉末分散到5～15wt％盐酸溶液中，加入乙二胺四乙酸四钠盐四水化合物和抗坏血酸，超声均匀，70～100℃下搅拌1～4h，所得反应液离心，所得沉淀用水洗涤、干燥，得到酸化的黑滑石；所述黑滑石粉末、乙二胺四乙酸四钠盐四水化合物与抗坏血酸的质量比为1：0.3～0.8：0.1～0.5；

(2)将有机配体溶于溶剂A中，加入步骤(1)中所述酸化的黑滑石，超声分散均匀，加入金属盐溶液，室温下搅拌3～5h，静置3～12h，离心、干燥，得到MOFs@ABT复合材料；所述有机配体为2-甲基咪唑或4，5-二氯咪唑；所述金属盐溶液中的金属盐为硝酸锌、硝酸钴、乙酸锌中的一种；所述金属盐溶液的溶剂与所述溶剂A相同；所述酸化的黑滑石、有机配体与所述金属盐溶液中的金属盐的质量比为1：2.3～6.8：0.5～3.7；

(3)将步骤(2)中所述MOFs@ABT复合材料分散在有机溶剂中，分散均匀后加入聚二甲基硅氧烷，超声、搅拌分散均匀，加入交联剂和催化剂，搅拌15～60min，静置脱泡，得到MOFs@ABT/PDMS制膜液；所述的交联剂为正硅酸四乙酯、辛基三甲氧基硅烷或苯基三甲氧基硅烷；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或氨水；所述聚二甲基硅氧烷、MOFs@ABT复合材料、交联剂与催化剂的质量比为1：0.03～1：0.1～0.2：0.01～0.1；

(4)中空纤维膜经预处理，向所得预处理过的中空纤维膜的内腔中均匀注入步骤(3)中所述MOFs@ABT/PDMS制膜液，用保护气体吹扫出多余的液体，然后在60～80℃交联2～6h，得到所述疏水改性的复合中空纤维膜；所述的中空纤维膜为聚偏氟乙烯、聚丙烯腈或聚四氟乙烯。

2.如权利要求1所述的疏水改性的复合中空纤维膜，其特征在于步骤(1)中所述黑滑石粉末按如下方法制备：向黑滑石颗粒中加无水乙醇，在800rpm下进行球磨8h，水洗、乙醇洗，80℃干燥，得到所述黑滑石粉末。

3.如权利要求1所述的疏水改性的复合中空纤维膜，其特征在于：步骤(1)中所述盐酸溶液的体积以所述黑滑石粉末的质量计为3～20mL/g。

4.如权利要求1所述的疏水改性的复合中空纤维膜，其特征在于：步骤(2)中所述溶剂A为水、甲醇或乙醇；所述溶剂A的体积以有机配体的质量计为5-40mL/g。

5.如权利要求1所述的疏水改性的复合中空纤维膜，其特征在于：步骤(2)中所述金属盐溶液中溶剂的体积以所含金属盐的质量计为20-100mL/g。

6.如权利要求1所述的疏水改性的复合中空纤维膜，其特征在于：步骤(3)中所述有机溶剂为正庚烷或正己烷。

7.如权利要求1所述的疏水改性的复合中空纤维膜，其特征在于：步骤(4)中所述保护气体为惰性气体或氮气。

8.如权利要求1所述的疏水改性的复合中空纤维膜，其特征在于：步骤(4)中所述预处理为：所述中空纤维膜在去离子水中浸泡8-12h，室温下晾干，得到所述预处理过的中空纤维膜。

9.如权利要求1所述的疏水改性的中空纤维膜于对有机物的水溶液中有机物的分离中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述有机物的水溶液中的有机物为醇。