專利名稱：復(fù)合有序殼聚糖膜、其制備方法和用于滲透汽化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
殼聚糖(Chitosan)是自然界中一種資源非常豐富的天然多糖和含氮有機(jī)物，其結(jié)構(gòu)組成為2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖以β-1，4-糖苷鍵連接而成的多糖，結(jié)構(gòu)式見圖1。殼聚糖是一種性能優(yōu)良的天然高分子功能膜材料。對(duì)殼聚糖膜進(jìn)行交聯(lián)改性能進(jìn)一步提高殼聚糖膜的性能。常用的殼聚糖交聯(lián)劑有硫酸、三聚磷酸鈉、乙二醛及戊二醛等。
微球是指那些粒徑在納米至微米級(jí)的很小的球狀粒子。人們已通過對(duì)殼聚糖進(jìn)行特定條件下的交聯(lián)反應(yīng)制得殼聚糖微球。若用殼聚糖微球制成交聯(lián)膜，與普通殼聚糖膜和殼聚糖交聯(lián)膜相比，由于有排列更為致密有序的結(jié)構(gòu)和更高的結(jié)晶度，因此膜的很多性能更好。若再進(jìn)一步將用殼聚糖微球制成的交聯(lián)膜與聚砜膜、陶瓷膜、聚丙烯腈膜等多孔膜支撐體復(fù)合，即制成殼聚糖微球交聯(lián)復(fù)合膜，則可提高膜的強(qiáng)度和用于滲透汽化(Pervaporation，簡(jiǎn)稱PV)分離的綜合性能。至今沒有殼聚糖微球交聯(lián)復(fù)合膜及其制備的技術(shù)方案報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種殼聚糖微球交聯(lián)復(fù)合膜，也就是提供一種復(fù)合有序殼聚糖膜，以及該膜的制備方法和用于滲透汽化的方法。
本發(fā)明產(chǎn)品的特征在于它是由殼聚糖微球因交聯(lián)反應(yīng)而相互連接起來形成的交聯(lián)膜，并且該交聯(lián)膜以多孔膜為支撐體。
本發(fā)明產(chǎn)品最好是由粒度為10～50nm的殼聚糖微球與戊二醛進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而相互連接起來形成的交聯(lián)膜，并且該交聯(lián)膜以硝化棉-醋酸纖維素微孔濾膜為支撐體。
本發(fā)明產(chǎn)品的制備方法包括以下步驟先讓殼聚糖進(jìn)行一次交聯(lián)反應(yīng)得到殼聚糖微球，再讓殼聚糖微球進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得到成膜液，再以多孔膜為支撐體，采用常規(guī)的復(fù)合方法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。
優(yōu)化的本發(fā)明方法包括以下步驟1、以0.2-0.8％(wt％)的酸水溶液為溶劑、以殼聚糖為溶質(zhì)、配制濃度為0.1g～1g/L的殼聚糖溶液；2、將以上的殼聚糖溶液與交聯(lián)劑進(jìn)行一次交聯(lián)反應(yīng)，得殼聚糖微球；3、對(duì)殼聚糖微球進(jìn)行純化；4、以純化后殼聚糖微球?yàn)槿苜|(zhì)，濃度為5％～10％的酸水溶液為溶劑，用梯度溶解法，配制得濃度為10～30g/L的殼聚糖微球溶液；5、將以上得到的殼聚糖微球溶液與交聯(lián)劑進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得成膜液；6、以多孔膜為支撐體，采用常規(guī)的復(fù)合方法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。以上所說的酸可以為醋酸，所說交聯(lián)劑可以為戊二醛，所說多孔膜可以為硝化棉-醋酸纖維素微孔濾膜，所說常規(guī)的復(fù)合方法可以為流涎法。
進(jìn)一步優(yōu)化的本發(fā)明方法為1、以0.2～0.8％的醋酸水溶液為溶劑，殼聚糖為溶質(zhì)、配制濃度為0.1～1g/L的殼聚糖溶液；2、往0.4L上述溶液內(nèi)加入1.33×10-3～1.86×10-3mol的戊二醛，進(jìn)行一次交聯(lián)反應(yīng)，得殼聚糖微球；3、對(duì)殼聚糖微球進(jìn)行純化；4、以所得純化殼聚糖微球?yàn)槿苜|(zhì)，以5～10％的醋酸水溶液為溶劑，用梯度溶解法，配制20ml濃度為10～30g/L的殼聚糖微球溶液；5、往上述所得的溶液內(nèi)加入2.13×10-5～4.26×10-5mol的戊二醛，進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得成膜液；6、以硝化棉-醋酸纖維素微孔濾膜為支撐體，用流涎法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。
在本發(fā)明方法中，制備殼聚糖微球的最優(yōu)化條件為第一次交聯(lián)反應(yīng)時(shí)殼聚糖溶液的濃度為0.1～1g/L，溶液pH＝3.4～3.6，戊二醛的用量為每0.4L殼聚糖溶液加1.3 3×10-3～1.86×10-3mol，反應(yīng)時(shí)間1～24小時(shí)，反應(yīng)溫度20～28℃。在該最優(yōu)化條件下得到的殼聚糖微球?yàn)榉稚⒕鶆虻膱A形顆粒，平均粒徑為21.5nm。
本發(fā)明產(chǎn)品復(fù)合有序殼聚糖膜用于滲透汽化的方法是先將復(fù)合有序殼聚糖膜進(jìn)行堿處理，然后用于水-乙醇混合液的滲透汽化分離，操作條件是滲透液溫度為40～60℃、膜下游真空度為0.075-0.080Mpa、膜厚為75～82±1μm。最優(yōu)操作條件是滲透液溫度為60℃、膜下游真空度為0.078Mpa、膜厚為80±1μm。
在殼聚糖稀溶液中，各殼聚糖分子間相距較遠(yuǎn)，相互碰撞的幾率小，因而不易生成分子間氫鍵，主要生成分子內(nèi)氫鍵。在分子內(nèi)氫鍵的作用下，殼聚糖分子會(huì)以折疊或扭曲，以螺旋、折疊或球型的構(gòu)型存在。該構(gòu)型不穩(wěn)定，會(huì)隨外界條件如PH、溫度等的改變而變化，需要加入交聯(lián)劑使其固定，例如當(dāng)加入交聯(lián)劑戊二醛時(shí)，戊二醛的兩個(gè)羰基與殼聚糖分子鏈上的氨基發(fā)生反應(yīng)，生成西弗堿。在殼聚糖稀溶液中，這種交聯(lián)反應(yīng)主要發(fā)生在同一殼聚糖分子內(nèi)，交聯(lián)反應(yīng)使殼聚糖分子的螺旋、折疊或球構(gòu)型得到相對(duì)穩(wěn)定的固定，這就形成了粒度較小、分子量相對(duì)均勻的殼聚糖微球。分離這些殼聚糖微球，再以其為原料配制成濃溶液，并與交聯(lián)劑進(jìn)行二次交聯(lián)，將一個(gè)個(gè)殼聚糖微球連接起來，從而形成結(jié)構(gòu)致密而有序的殼聚糖交聯(lián)膜。以上過程和內(nèi)部結(jié)構(gòu)見示意圖2。
圖3為普通殼聚糖交聯(lián)膜的制備方法和內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，在普通的殼聚糖交聯(lián)膜制備中，由于殼聚糖溶液濃度相對(duì)較高，殼聚糖分子鏈間距相距較近，當(dāng)用戊二醛對(duì)其進(jìn)行交聯(lián)時(shí)，戊二醛可和不同殼聚糖分子鏈上的氨基反應(yīng)，形成體型交聯(lián)產(chǎn)物，得到的膜的有序性和致密性也較差。
以下用部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果，包括各種殼聚糖膜對(duì)水-乙醇混合液進(jìn)行滲透汽化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
一、實(shí)驗(yàn)用各種殼聚糖膜的制備(1)發(fā)明產(chǎn)品復(fù)合有序殼聚糖膜的制備a.取0.4g殼聚糖溶解于400ml0.5％的醋酸溶液中，制得1g/L的殼聚糖醋酸稀溶液，調(diào)節(jié)該溶液的pH值至3.5，b.加入1.70×10-3mol的戊二醛，使溶液中戊二醛的摩爾濃度為4.26×10-3mol/L，充分?jǐn)嚢璨⒂?5℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)1h；用6.00ml濃氨水將交聯(lián)得的殼聚糖微球從溶液中沉淀出來；c.沉淀經(jīng)離心分離并用蒸餾水洗滌干凈后，依次用5.00ml5％、4.00ml 10％的醋酸溶液進(jìn)行梯度溶解，制成殼聚糖微球溶液；d.加入2.66×10-5mol的戊二醛，得到殼聚糖成膜液；e.將上述成膜液離心脫泡；f.流涎到硝化棉-醋酸纖維素膜上，于37±1℃的恒溫箱中干燥，待膜干后，取出；g.將膜用2％(wt％)氫氧化鈉溶液浸泡20min后，用蒸餾水洗凈，再于37±1℃的恒溫箱中干燥。
(2)對(duì)照用有序殼聚糖交聯(lián)膜的制備按(1)中的a～e步驟制得成膜液，不用支撐材料，直接用流涎法成膜，待膜干后按步驟g處理。
(3)對(duì)照用復(fù)合殼聚糖交聯(lián)膜的制備稱取0.4g的殼聚糖，用2％的冰醋酸溶液13ml溶解，加入1.2ml 1％的戊二醛溶液，充分?jǐn)嚢璧玫綒ぞ厶浅赡ひ?，?1)中步驟e～g處理。
(4)對(duì)照用復(fù)合殼聚糖膜的制備稱取0.4g的殼聚糖，用2％的冰醋酸溶液13ml溶解，按(1)中步驟e～g處理。
二、實(shí)驗(yàn)用殼聚糖膜的微觀結(jié)構(gòu)分析用掃描探針顯微鏡對(duì)有序殼聚糖交聯(lián)膜及普通交聯(lián)的殼聚糖膜進(jìn)行了表面形貌分析，結(jié)果表明與普通交聯(lián)的殼聚糖膜相比，有序殼聚糖交聯(lián)膜在形貌結(jié)構(gòu)上的排列更為致密有序，結(jié)晶度更高。在膜的外觀上，有序殼聚糖交聯(lián)膜更光滑、平整。
三、殼聚糖微球的純化將得到的含殼聚糖微球的反應(yīng)液，分別用透析、冷凍干燥、減壓蒸餾和堿沉淀法進(jìn)行了純化的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，若用透析及冷凍干燥進(jìn)行純化，耗時(shí)太長(zhǎng)，而且處理規(guī)模有限。而用減壓蒸餾進(jìn)行濃縮時(shí)，殼聚糖微球會(huì)因受熱而發(fā)生不希望的進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)用堿沉淀法進(jìn)行純化時(shí)，殼聚糖微球能很快從反應(yīng)液中沉淀出來，經(jīng)數(shù)次洗滌、離心，就可得到純的殼聚糖微球，純化后的殼聚糖微球可用醋酸溶液進(jìn)行梯度溶解，配成所需濃度的殼聚糖澆膜液，快捷簡(jiǎn)便、效果好。所以，采用堿沉淀法來對(duì)殼聚糖微球進(jìn)行純化為最佳純化方法。
四、各種殼聚糖膜在滲透汽化實(shí)驗(yàn)中穩(wěn)定性的比較在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，由于滲透汽化是在真空條件下進(jìn)行，若膜在真空條件下的強(qiáng)度不夠，會(huì)發(fā)生滲透液滲漏或膜破損的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)用各種殼聚糖膜的強(qiáng)度及穩(wěn)定性表現(xiàn)不一，結(jié)果見下表。
各種膜在滲透汽化實(shí)驗(yàn)中的強(qiáng)度及穩(wěn)定性

由上表可見，與做對(duì)比實(shí)驗(yàn)用的復(fù)合殼聚糖交聯(lián)膜、復(fù)合殼聚糖膜和有序殼聚糖交聯(lián)膜相比，復(fù)合有序殼聚糖交聯(lián)膜，即本發(fā)明產(chǎn)品有較好的機(jī)械強(qiáng)度及穩(wěn)定性，能較好地滿足滲透汽化實(shí)驗(yàn)的需要。
五、復(fù)合有序殼聚糖膜重復(fù)使用的穩(wěn)定性研究了復(fù)合有序殼聚糖膜重復(fù)使用對(duì)滲透通量的影響。結(jié)果表明，復(fù)合有序殼聚糖交聯(lián)膜在前三次的使用中，其滲透通量沒有發(fā)生變化，都保持在256.9g/m2h，而第四次使用時(shí)滲透通量略有下降，但是僅下降了1.3％。
六、乙醇濃度對(duì)復(fù)合膜滲透汽化分離系數(shù)的影響圖4顯示了乙醇濃度對(duì)復(fù)合有序殼聚糖膜和復(fù)合殼聚糖交聯(lián)膜分離系數(shù)的影響，圖中實(shí)線為復(fù)合有序殼聚糖膜，虛線為復(fù)合殼聚糖交聯(lián)膜。隨著乙醇濃度的增加，膜的分離系數(shù)升高，而且在相同操作條件下，復(fù)合有序殼聚糖膜的分離系數(shù)比復(fù)合殼聚糖交聯(lián)膜的高。
七、各種復(fù)合膜滲透汽化性能綜合比較復(fù)合膜的滲透汽化性能可以用滲透通量和分離系數(shù)來評(píng)價(jià)，但這兩者是一對(duì)相互矛盾的變量，即滲透通量大時(shí)分離系數(shù)小，反之亦然，因此近來人們常用滲透指數(shù)PSI(Pervaporation Separation Index)值對(duì)滲透汽化膜的性能作整體評(píng)價(jià)，表達(dá)式如下式PSI＝J×α(1)J=Wt×S·························(2)]]>
α=YW/YalcXW/Xalc·························(3)]]>式(1)中J——為滲透通量α——為分離系數(shù)式(2)中W——為透過液的重量，單位gt——滲透汽化的時(shí)間，單位hS——有效膜面積，單位m-2式(3)中Yw、Yalc——分別是透過液中水和乙醇的質(zhì)量百分含量Xw、Xalc——分別是滲透液中水和乙醇的質(zhì)量百分含量八、滲透汽化實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化綜合考慮膜重復(fù)使用的穩(wěn)定性、滲透指數(shù)等因素，復(fù)合有序殼聚糖膜的滲透汽化性能更優(yōu)于復(fù)合殼聚糖交聯(lián)膜。優(yōu)選的操作條件是滲透液溫度為40～60℃、滲透液中乙醇濃度為70-85％、膜下游真空度為0.075～0.080Mpa、膜厚為75～82±1μm。最優(yōu)操作條件是滲透液溫度為60℃、滲透液中乙醇濃度為80％、膜下游真空度為0.078Mpa、膜厚為80±1μm。
在最優(yōu)操作條件下，復(fù)合有序殼聚糖膜的PSI值為3.0×103，而同等條件下復(fù)合殼聚糖交聯(lián)膜的PSI值為2.9×103，增加了2.5％。因此，復(fù)合有序殼聚糖膜的整體滲透性能及穩(wěn)定性比復(fù)合殼聚糖交聯(lián)膜的好。
九、上述實(shí)驗(yàn)所涉及的滲透汽化性能測(cè)試裝置見圖5，其中1-恒溫加熱器；2-滲透汽化裝置；3-膜；4-低溫冷卻槽；5-收集器；6-真空表；7-安全瓶；8-三通閥門；9-接隔膜泵。
復(fù)合膜的有效面積為9.6cm2，膜下游真空度為0.078MPa。滲透汽化時(shí)間為3h。透過液用DLSB-5L/25型低溫浴槽冷凝收集，低溫浴槽的溫度為-31±1℃。滲透液和透過液的組成用島津GC-14C(FID檢測(cè)器)氣相色譜儀分析。色譜條件為色譜柱溫度為150℃，進(jìn)樣器溫度為120℃，檢測(cè)器溫度為170℃。
本發(fā)明的積極效果是提供了新產(chǎn)品復(fù)合有序殼聚糖膜，用于滲透汽化不但滲透指數(shù)高，機(jī)械性能好，而且穩(wěn)定性好，適用范圍廣，易工業(yè)化。


圖1為殼聚糖結(jié)構(gòu)式。
圖2為本發(fā)明有序殼聚糖交聯(lián)膜的制備方法和產(chǎn)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為普通的殼聚糖交聯(lián)膜制備方法和產(chǎn)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為乙醇濃度對(duì)復(fù)合膜分離系數(shù)的影響。
圖5為實(shí)驗(yàn)所涉及的滲透汽化性能測(cè)試裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1將殼聚糖溶解于0.5％的醋酸溶液中，配制400ml濃度為1g/L的殼聚糖溶液，調(diào)節(jié)該溶液的pH值至3.5，加入1.86×10-3mol的戊二醛，充分?jǐn)嚢璨⒂?5℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)2h；用6ml濃氨水將交聯(lián)后的殼聚糖微球從溶液中沉淀出來，殼聚糖微球經(jīng)離心分離并用蒸餾水洗滌至中性，然后依次用5％、10％的醋酸溶液進(jìn)行梯度溶解，制成20ml濃度為20g/L的殼聚糖微球溶液；在該溶液中加入2.66×10-5mol的戊二醛，充分?jǐn)嚢瑁M(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得到殼聚糖成膜液；將上述成膜液超聲脫泡，流涎到硝化棉-醋酸纖維素膜上，再于37±1℃的恒溫箱中干燥，待膜干后，用2％(wt％)氫氧化鈉溶液浸泡20min后，用蒸餾水洗凈后，于37±1℃的恒溫箱中干燥，得到可用于乙醇-水溶液滲透汽化分離的復(fù)合有序殼聚糖膜，其滲透汽化綜合性能良好。
實(shí)例2將殼聚糖溶于0.3％的鹽酸中，制得0.8g/L的400ml殼聚糖溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH值為3.6，加入1.64×10-3mol的乙二醛，充分?jǐn)嚢璨⒂?5℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)4h，用4.8ml的濃氨水將交聯(lián)得的殼聚糖微球從溶液中沉淀出來，殼聚糖微球經(jīng)離心分離并用蒸餾水洗滌至中性，然后依次用5％和10％的鹽酸的溶液進(jìn)行梯度溶解，配制20ml濃度為25g/L的殼聚糖微球溶液；在該溶液中加入3.5×10-5mol的乙二醛，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得有序殼聚糖成膜液；將上述成膜液超聲脫泡，以聚砜微孔膜為支撐體，采用涂敷法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。待膜干燥后，用3％(wt％)氫氧化鈉溶液浸泡20min，用蒸餾水洗凈，于37±1℃的恒溫箱中干燥，得到復(fù)合有序殼聚糖膜，可用于水-乙醇溶液的滲透汽化分離。
實(shí)例3將殼聚糖溶于0.3％的硝酸水溶液中，制得濃度為0.2g/L的400ml殼聚糖溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH值為3.4，在溶液中加入1.40×10-3mol的硫酸，充分?jǐn)嚢璨⒂?7℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)2h，用1.2ml的濃氨水將交聯(lián)后的殼聚糖微球從溶液中沉淀出來，殼聚糖微球經(jīng)離心分離并用蒸餾水洗滌至中性，然后依次用5％和8％的硝酸的溶液進(jìn)行梯度溶解，配制20ml濃度為12g/L殼聚糖微球的溶液；在該溶液中加入2.56×10-5mol的硫酸，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得有序殼聚糖成膜液；將上述成膜液超聲脫泡，并流涎到硝化棉-醋酸纖維素膜上，得到復(fù)合有序殼聚糖膜。用3％(wt％)氫氧化鈉溶液浸泡20min后，用蒸餾水洗凈，于37±1℃的恒溫箱中干燥，得到復(fù)合有序殼聚糖膜。
實(shí)例4將殼聚糖溶于0.5％醋酸溶液中、制得濃度為0.5g/L的400ml的殼聚糖溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH值為3.6，在溶液中加入1.5×10-3mol的戊二醛，充分?jǐn)嚢璨⒂?5℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)1h，用3.0ml的濃氨水將交聯(lián)后的殼聚糖微球從溶液中沉淀出來，殼聚糖微球經(jīng)離心分離并用蒸餾水洗滌至中性，然后依次用6％和8％的醋酸的溶液進(jìn)行梯度溶解，配制20ml濃度為28g/L的殼聚糖微球溶液；在該溶液中加入4.0×10-5mol戊二醛，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得有序殼聚糖成膜液；將上述成膜液超聲脫泡，以硝化棉-醋酸纖維素微孔濾膜為支撐體，采用流涎法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。用2％氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿處理，用蒸餾水洗凈后，再于37±1℃的恒溫箱中干燥，該膜用于水-乙醇液的滲透汽化分離，滲透液溫度為60℃、滲透液中乙醇濃度為80％、膜下游壓力為0.078Mpa、膜厚為80±1μm。膜的滲透汽化性能優(yōu)良。
實(shí)例5將殼聚糖溶于0.4％的醋酸中、配制得濃度為0.3g/L的400ml的殼聚糖溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH值為3.5，在溶液中加入1.45×10-3mol的戊二醛，充分?jǐn)嚢璨⒂?7℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)4h，用1.8ml的濃氨水將交聯(lián)得的殼聚糖微球從溶液中沉淀出來，殼聚糖微球經(jīng)離心分離并用蒸餾水洗滌至中性，然后依次用6％和8％的醋酸溶液進(jìn)行梯度溶解，配制20ml濃度為15g/L的殼聚糖微球溶液，在該溶液中加入2.6×10-5mol戊二醛，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得有序殼聚糖成膜液；將上述成膜液超聲脫泡，以硝化棉-醋酸纖維素微孔濾膜為支撐體，采用流涎法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。用2％的氫氧化鈉溶液對(duì)獲得的復(fù)合有序殼聚糖膜進(jìn)行堿處理，用水洗凈，膜干燥后用于水-乙醇液的滲透汽化分離，滲透液溫度為45℃、滲透液中乙醇濃度為75％、膜下游壓力為0.075Mpa、膜厚為76±1μm。膜的滲透汽化性能優(yōu)良。
以上實(shí)施例僅對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步的說明，而本發(fā)明的范圍不受所舉實(shí)施例的局限。
權(quán)利要求
1.復(fù)合有序殼聚糖膜，其特征在于它是由殼聚糖微球因交聯(lián)反應(yīng)而相互連接起來形成的交聯(lián)膜，并且該交聯(lián)膜以多孔膜為支撐體。
2.如權(quán)利要求1所說的復(fù)合有序殼聚糖膜，其特征在于是由粒度為10～50nm的殼聚糖微球與戊二醛進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而相互連接起來形成的交聯(lián)膜，并且該交聯(lián)膜以硝化棉-醋酸纖維素微孔濾膜為支撐體。
3.一種復(fù)合有序殼聚糖膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟先讓殼聚糖進(jìn)行一次交聯(lián)反應(yīng)得到殼聚糖微球，再讓殼聚糖微球進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得到成膜液，再以多孔膜為支撐體，采用常規(guī)的復(fù)合方法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。
4.如權(quán)利要求3所說的復(fù)合有序殼聚糖膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)以0.2-0.8％(wt％)的酸水溶液為溶劑、以殼聚糖為溶質(zhì)、配制濃度為0.1g～1g/L的殼聚糖溶液；(2)將以上的殼聚糖溶液與交聯(lián)劑進(jìn)行一次交聯(lián)反應(yīng)，得殼聚糖微球；(3)對(duì)殼聚糖微球進(jìn)行純化；(4)以純化后殼聚糖微球?yàn)槿苜|(zhì)，濃度為5％～10％的酸水溶液為溶劑，用梯度溶解法，配制得濃度為10～30g/L的殼聚糖微球溶液；(5)將以上得到的殼聚糖微球溶液與交聯(lián)劑進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得成膜液；(6)以多孔膜為支撐體，采用常規(guī)的復(fù)合方法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。
5.如權(quán)利要求3所說的復(fù)合有序殼聚糖膜的制備方法，其特征在于方法為(1)以0.2～0.8％的醋酸水溶液為溶劑，殼聚糖為溶質(zhì)、配制濃度為0.1～1g/L的殼聚糖溶液；(2)往0.4L上述溶液內(nèi)加入1.33×10-3～1.86×10-3mol的戊二醛，進(jìn)行一次交聯(lián)反應(yīng)，得殼聚糖微球；(3)對(duì)殼聚糖微球進(jìn)行純化；(4)以所得純化殼聚糖微球?yàn)槿苜|(zhì)，以5～10％的醋酸水溶液為溶劑，用梯度溶解法，配制20ml濃度為10～30g/L的殼聚糖微球溶液；(5)往上述所得溶液內(nèi)加入2.13×10-5～4.26×10-5mol的戊二醛，進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得成膜液；(6)以硝化棉-醋酸纖維素微孔濾膜為支撐體，用流涎法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。
6.如權(quán)利要求5所說的復(fù)合有序殼聚糖膜的制備方法，其特征在于一次交聯(lián)反應(yīng)時(shí)溶液pH＝3.4～3.6，反應(yīng)時(shí)間1～24小時(shí)，反應(yīng)溫度20～28℃。
7.復(fù)合有序殼聚糖膜用于滲透汽化的方法，其特征在于先將復(fù)合有序殼聚糖膜進(jìn)行堿處理，然后用于水-乙醇混合液的滲透汽化分離，操作條件是滲透液溫度為40～60℃、膜下游真空度為0.075-0.080Mpa、膜厚為75～82±1μm。最優(yōu)操作條件是滲透液溫度為60℃、膜下游真空度為0.078Mpa、膜厚為80±1μm。
全文摘要
復(fù)合有序殼聚糖膜、其制備方法和用于滲透汽化的方法，屬化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域。由殼聚糖微球因交聯(lián)反應(yīng)而相互連接起來形成交聯(lián)膜，并且該交聯(lián)膜以多孔膜為支撐體。制備方法包括以下步驟先讓殼聚糖進(jìn)行一次交聯(lián)反應(yīng)得到殼聚糖微球，再讓殼聚糖微球進(jìn)行二次交聯(lián)反應(yīng)，得到成膜液，再以多孔膜為支撐體，采用常規(guī)的復(fù)合方法獲得復(fù)合有序殼聚糖膜。用于滲透汽化的方法先將復(fù)合有序殼聚糖膜進(jìn)行堿處理，然后用于水－乙醇混合液的滲透汽化分離，操作條件是滲透液溫度為40～60℃、膜下游真空度為0.075－0.080MPa、膜厚為75～82±1μm。
文檔編號(hào)B01D61/36GK1935337SQ20061004870
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者唐志杰, 趙逸云, 施永壽, 李學(xué)習(xí) 申請(qǐng)人:云南大學(xué)