專(zhuān)利名稱(chēng)：一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于改性超濾膜的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種親水、導(dǎo)電、高滲透率以及高截留率的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，有機(jī)超濾膜技術(shù)以其簡(jiǎn)單、能耗小及高效等優(yōu)點(diǎn)，在生物分離領(lǐng)域展現(xiàn)出較傳統(tǒng)分離技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。溶劑/非溶劑相轉(zhuǎn)移是制備有機(jī)超濾膜最常采用的方法。即通過(guò)鑄膜液配制、刮膜、溶劑/非溶劑交換等步驟，獲得具有疏松指孔支撐層和致密表皮層的非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)超濾膜。實(shí)際使用時(shí)，為承受較高操作壓力的需要，一般將超濾膜刮涂于無(wú)紡布支撐體表面。聚砜以其高機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)越的成膜性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，在有機(jī)超濾膜技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛。然而，聚砜存在親水性差、荷電響應(yīng)性差、抗污染性差等缺點(diǎn)，必須對(duì)其進(jìn)行改性。一些納米材料因其本身的親水性及高度比表面能等特點(diǎn)，逐漸地被應(yīng)用于聚砜膜材料的改性。通過(guò)將納米材料與聚砜共混制備超濾膜，方法簡(jiǎn)單、膜綜合性能優(yōu)異。引發(fā)劑原位化學(xué)氧化聚合方法合成的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維作為一種新型一維有機(jī)雜化材料，擁有良好的可潤(rùn)濕性、環(huán)境穩(wěn)定性、高導(dǎo)電率、可加工性以及簡(jiǎn)易合成等諸多優(yōu)點(diǎn)。(Liao Y Z, Zhang C, Strong V, Tang JS, Li X G, Kalantar-zadeh K, Hoek E M V,Wang K L, Kaner R B. Carbon nanotube/polyani1ine composite nanofibers: Facilesynthesis and chemosensors [J]. Nano Letters, 2011，11(3): 954-959.)該雜化材料包含了兩種納米結(jié)構(gòu)，一方面部分聚苯胺以碳納米管為硬模板，形成了聚苯胺碳納米管“殼核”納米結(jié)構(gòu)；另一方面，聚苯胺本身形成一維的納米纖維，這兩種納米結(jié)構(gòu)相互交錯(cuò)咬合，極大地延長(zhǎng)了導(dǎo)電體系的共軛長(zhǎng)度，使電子和載流子傳輸更為容易，因此制備的雜化納米纖維的導(dǎo)電率可高達(dá)95. 2S/cm。同時(shí)，由于聚苯胺納米纖維優(yōu)良的分散性，制備的雜化材料不僅在水、醇等溶劑中分散性良好，而且去摻雜態(tài)材料易溶解于極性有機(jī)溶劑如甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜和二甲基乙酰胺等。因此，通過(guò)溶液共混將碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜復(fù)合，通過(guò)相轉(zhuǎn)移方法制備碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜，有望切實(shí)改善聚砜超濾膜的親水性能、荷電性能、抗污染性能以及分離性能等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一為了解決上述聚砜膜親水性差、荷電響應(yīng)性差、抗污染性差等技術(shù)問(wèn)題而提供一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜，所制得的該復(fù)合超濾膜具有較多的氨基、亞胺基活性基團(tuán)，擁有良好的親水性、抗污染性、電導(dǎo)性以及機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn)，可廣泛適用于多種物質(zhì)親和超濾分離。本發(fā)明的目的之二在于提供上述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案
一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜，即以聚砜為基質(zhì)成膜材料、碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維為填充劑，通過(guò)溶劑共混和相轉(zhuǎn)移制備而成的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜。上述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，具體包括如下步驟
(1)、配制鑄膜液
將聚砜加入第一溶劑，在50°c下溶解制成聚砜溶液；
將碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維加入第二溶劑，在50°C下超聲分散6h，制成碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液；
再將上述聚砜溶液與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液在50°C下磁力攪拌24h共混均勻，再超聲池，形成鑄膜液；
鑄膜液中聚砜與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的質(zhì)量百分比濃度均為15% ；所述的第一溶劑選自甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜或二甲基乙酰胺；所述的第二溶劑選自甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜或二甲基乙酰胺，且第一溶劑與第二溶劑互為相溶；
所述的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜的用量，按質(zhì)量百分比計(jì)算，碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維聚砜為0 50% 50 100%，即所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為0 50% ；
所述的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的直徑為30 60nm、長(zhǎng)度為1 2 μ m、導(dǎo)電率為0. 47S/cm，且所述的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維中碳納米管含量為40% ；
(2)、涂膜
將配制好的鑄膜液攪拌脫泡后，置于支撐物上，涂膜，涂膜厚度均控制為152ΜΠ1 ；所述的支撐物為平滑的聚酯無(wú)紡布、碳纖維或玻璃板等；
當(dāng)支撐物為軟性材料，如聚酯無(wú)紡布或碳纖維，涂膜時(shí)利用抗水性膠布輔助將聚酯無(wú)紡布鋪在玻璃板上；
(3)成膜
將上述步驟(2)中涂有鑄膜液的支撐物呈水平放置放入第三溶劑中進(jìn)行溶劑交換，即相轉(zhuǎn)移，相轉(zhuǎn)移完全后即得到碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜；
其中，所述的第三溶劑和步驟(1)所述的第一種及第二種溶劑互溶，且是成膜基質(zhì)聚砜的非良溶劑，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中第三種溶劑為去離子水。本發(fā)明所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的水接觸角僅32. 6 56. 1°,在10 PSi壓力下測(cè)得的純水通量(即滲透率)為63. 6^185. lgfd/psi，牛血清蛋白質(zhì)的截留率為39.纊73. 7%，導(dǎo)電率達(dá)3.4X10_6S/cm，酸摻雜后的導(dǎo)電率高達(dá)0. lS/cm。產(chǎn)品可以長(zhǎng)期置于去離子水中保存，方便運(yùn)輸和應(yīng)用。上述所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜用于蛋白質(zhì)分離、藥物終端過(guò)濾或工業(yè)廢水處理。本發(fā)明的有益技術(shù)效果
本發(fā)明的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜，由于制備過(guò)程中將聚砜?jī)?yōu)良的機(jī)械成膜性能與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維優(yōu)良的親水和導(dǎo)電性能有機(jī)結(jié)合，通過(guò)溶液共混和澆鑄相轉(zhuǎn)移方法形成的綜合性能優(yōu)異的均質(zhì)復(fù)合膜。具體體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)
(1)制備過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的含量，可以對(duì)膜的孔結(jié)構(gòu)、親水性及電導(dǎo)性以進(jìn)行高效地控制，進(jìn)而優(yōu)化膜的分離性能。(2)聚苯胺引入豐富的氨基、亞胺基活性基團(tuán)，大大改善聚砜的親水性、抗污染性等。例如，純聚砜膜的水接觸角為65. 3°，而碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合膜的水接觸角僅32. 6 56. I0。(3)碳納米管的加入大大改善了聚砜的荷電性能。例如，純聚砜膜的導(dǎo)電率〈lO^S/cm，而碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合膜的導(dǎo)電率達(dá)3. 4X 10_6S/cm，酸摻雜后的導(dǎo)電率高達(dá)0. lS/cm。(4)碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合膜保留了聚砜?jī)?yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和柔順性。(5)本發(fā)明的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，所需設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、生產(chǎn)成本低廉，無(wú)需后處理，有望應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、食品、衛(wèi)生、化工、廢水處理和環(huán)境保護(hù)等諸多應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1、實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜以及實(shí)施例2 5所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的紅外吸收光譜圖2a、實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜的表面掃描電子顯微鏡圖；圖2b、實(shí)施例2所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的表面掃描電子顯微鏡圖；圖2c、實(shí)施例3所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的表面掃描電子顯微鏡圖；圖2d、實(shí)施例4所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的表面掃描電子顯微鏡圖；圖加、實(shí)施例5所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的表面掃描電子顯微鏡圖；圖3a、實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜的斷面掃描電子顯微鏡圖；圖3b、實(shí)施例2所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的斷面掃描電子顯微鏡圖；圖3c、實(shí)施例3所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的斷面掃描電子顯微鏡圖；圖3d、實(shí)施例4所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的斷面掃描電子顯微鏡圖；圖；^、實(shí)施例5所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的斷面掃描電子顯微鏡圖；圖4、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所的得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的導(dǎo)電率隨PH變化規(guī)律圖5、實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所的得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜，在室溫、壓力為IOpsi下測(cè)定的水接觸角、水滲透率和牛血清蛋白截留率的方塊圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維由引發(fā)劑原位化學(xué)氧化聚合方法制備，具體步驟如下①、苯胺單體和碳納米管分散液的配制
將750mg苯胺單體和40mg碳納米管分散于IOOmL 0. lmol/L鹽酸形成苯胺單體與碳納米管共混分散液；
②、引發(fā)劑溶液的配制
將37. 5mg引發(fā)劑溶解于2mL乙醇形成引發(fā)劑溶液；所述的引發(fā)劑為苯基對(duì)苯二胺；
③、氧化劑溶液的配制
將450mg氧化劑溶解于IOOmL 0. lmol/L鹽酸中，形成氧化劑溶液；所述的氧化劑為過(guò)硫酸銨；
④、將步驟①所得的苯胺單體與碳納米管共混分散液和步驟②所得的引發(fā)劑溶液快速混合后，馬上加入步驟③所得的氧化劑溶液，劇烈搖晃約10s，放置反應(yīng)24h后，得到反應(yīng)液；
其中，所述的苯胺單體與氧化劑的摩爾比為1:1 ；
⑤、將步驟(4)所得的反應(yīng)液取出后控制轉(zhuǎn)速為4500r/min，時(shí)間為15min離心沉降得到固體產(chǎn)物；用3倍的去離子水洗滌上述所得的固體產(chǎn)物；
重復(fù)上述的離心沉降、洗滌步驟3 5次后再離心去上清；然后用0. lmol/L氨水和去離子水清洗，得到洗滌好的固體產(chǎn)物；將該洗滌好的固體產(chǎn)物在50°C下干燥7 后，最終得到直徑為30 60nm、長(zhǎng)度為1 2μπκ導(dǎo)電率為0. 47S/cm，且所述的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維中碳納米管含量為40%的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維。本發(fā)明涉及的超濾膜的結(jié)構(gòu)、形態(tài)與性能表征方法參考相關(guān)專(zhuān)禾Ij 201110164814. 5。紅外吸收光譜表征
將膜從水浴中取出后，室溫下干燥7 后，采用ATR/FT-IR JASCO 6300型傅里葉變換衰減全反射紅外吸收光譜儀(日本表面化學(xué)株式會(huì)社)，直接對(duì)超濾膜的表面化學(xué)官能團(tuán)進(jìn)行表征，掃描范圍為4000 400CHT1，分辨率為lcnT1。掃描電子顯微鏡表征
將鑄膜液直接刮涂在玻璃板上獲得自支撐膜。將膜從水浴中取出后，室溫下干燥72h后，采用JEOL JSM 6700型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(日本電子株式會(huì)社)，對(duì)超濾膜的上表面的形貌進(jìn)行觀察；
將干燥后的膜放置于液氮中脆斷，采用JEOL JSM 6700型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)超濾膜的脆斷面對(duì)形貌進(jìn)行觀察；觀察前對(duì)試樣均進(jìn)行噴金處理。親水性能表征
采用測(cè)試純聚砜和復(fù)合膜表面的水接觸角來(lái)表征超濾膜的親水性能。采用Krilss DSA10 Goniometer型水接觸角測(cè)試儀(德國(guó)漢堡公司)，通過(guò)氣俘法對(duì)超濾膜的表面親水性進(jìn)行了測(cè)試；每張膜至少測(cè)試5次，然后取平均值。水滲透性能表征
使用Osborne Arch Punch型打孔儀(美國(guó)Zack White Leather公司)在上述復(fù)合膜上打出直徑為150mm的圓片，采用AMI UHP-25型連續(xù)式超濾裝置(美國(guó)AMI公司)，在壓力為IOpsi條件下測(cè)試復(fù)合膜的生物分離性能即對(duì)水滲透性(水通量)和對(duì)牛血清蛋白(Bovineserum albumin, BSA)的排斥性(選擇性)。通過(guò)測(cè)定純水通過(guò)純聚砜和復(fù)合膜的通量來(lái)表征超濾膜的滲透性能，具體步驟如下
調(diào)節(jié)真空閥門(mén)使體系的壓力控制在lOpsi，穩(wěn)定IOmin后，測(cè)定并記錄1 min內(nèi)通過(guò)水的重量，用公式(樊智峰.聚苯胺復(fù)合納米超濾膜制備研究[D].天津大學(xué)博士學(xué)位論文，
2008, p57.):JT = F/(,Si)=TO/0 |i)計(jì)算膜的滲透性，其中J、V、m、P、S和t分別為膜
的純水通量、一定時(shí)間內(nèi)膜通過(guò)水的體積、重量、測(cè)定溫度下水的密度、測(cè)定膜片的有效面積和測(cè)試時(shí)間。本研究測(cè)試膜片的有效面積為3. 5cm2，測(cè)試時(shí)間固定為60s。蛋白質(zhì)截留率表征
通過(guò)測(cè)定純聚砜膜和聚砜-聚吡咯納米顆粒復(fù)合膜對(duì)牛血清蛋白質(zhì)(BSA)的截留率來(lái)表征超濾膜的選擇性能。BSA的分子量約為66kDa，其分子形狀呈橢圓球形，大小為4nmX4nmX 14nm ；如果把它看成球形顆粒，其平均直徑約6nm。具體步驟如下
首先以0.05mol/L氯化鉀為母液配制濃度為1.0g/L的BSA標(biāo)準(zhǔn)溶液。采用紫外分光光度計(jì)在278nm處測(cè)定溶液的吸光度。然后，在IOpsi下使BSA標(biāo)準(zhǔn)溶液透過(guò)待測(cè)膜，收集3mL濾液；測(cè)定濾液在278nm處的吸光度，根據(jù)公式(Guillen G R, FarrellTP, Kaner R B, Hoek EMV. Pore-structure, hydrophilicity, and particlefiltration characteristics of polyaniline - polysulfone ultrafiltrationmembranes [J], Journal of Materials Chemistry, 2010, 20(22): 4621-4628.)
R = (l-Cp /Cf) X100%計(jì)算得到BSA的截留率即選擇性，其中R、cp和G分別為蛋白
質(zhì)截留率、標(biāo)準(zhǔn)溶液的紫外吸光度和濾液的紫外吸光度。電導(dǎo)性能表征
從去離子水中取出超濾膜，自然晾干4 后，對(duì)其導(dǎo)電率進(jìn)行測(cè)試。采用二探針?lè)▽?duì)超濾膜的表面電阻進(jìn)行測(cè)試，即在圓片表面上均勻涂上長(zhǎng)度和間距均為Icm的兩條平行的銀膠線，待銀膠干燥后，用二探針?lè)謩e接觸兩條銀膠線，然后通過(guò)HP 3458A電阻儀讀出其測(cè)得的方形電阻OPstl)；超濾膜涂膜厚度固定為152μπι，而通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察膜實(shí)際厚度W)略小，約100 μ m。因此，超濾膜的導(dǎo)電率(σ)根據(jù)公式σ = l/(d -TPsq)進(jìn)行計(jì)算。其中，所有測(cè)試均進(jìn)行至少5次以上，然后取平均值，測(cè)試相對(duì)誤差控制在10%以內(nèi)。實(shí)施例1
一種純聚砜超濾膜(即碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為0%)的制備方法，具體包括如下步驟
(1)鑄膜液的配制
稱(chēng)取1. 5g聚砜加入到8. 5g N-甲基吡咯烷酮中，50°C下磁力攪拌兩天，形成濃度為15%的淺黃色均相聚砜溶液即為鑄膜液，待用；
(2)涂膜
利用抗水性膠布輔助，將聚酯無(wú)紡布非常平穩(wěn)地鋪在玻璃板上，采用Doctor Blade可調(diào)式涂膜器進(jìn)行涂膜，涂膜厚度控制為152ΜΠ1 ；將脫泡后的聚砜溶液在一條直線水平上均勻地涂在聚酯無(wú)紡布上，然后采用Doctor Blade型涂膜器進(jìn)行涂膜；
(3)成膜將上述步驟(2)中涂有鑄膜液的玻璃板呈水平放置浸入去離子水浴中，通過(guò)向非良溶劑的去離子水中的擴(kuò)散，聚合物中所含的甲基吡咯烷酮從聚合物溶液中分離出來(lái)；同時(shí)，作為非良溶劑的去離子水進(jìn)入聚合物溶液中，在室溫下進(jìn)行相轉(zhuǎn)移，待溶劑交換1 后，即可凝固成純聚砜超濾膜，所得的純聚砜超濾膜為白色。制得的純聚砜超濾膜用大量去離子水沖洗、浸泡4h，以除去膜中殘留的甲基吡咯烷酮，并在去離子水中保存，待用。經(jīng)測(cè)定，所制得的純聚砜超濾膜為純粹的絕緣體，其電阻率大于104MQ/sq.，水接觸角為65. 3。；在10 psi壓力下測(cè)得的純水通量(即滲透率)為25. 3gfd/psi，牛血清蛋白質(zhì)的截留率為85. 7%。實(shí)施例2
一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其中所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜按質(zhì)量百分比計(jì)算，即碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維聚砜為10%:90%，即所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為10%，其具體制備步驟如下
(1)、鑄膜液的配制
稱(chēng)取1. 35g聚砜加入7. 15g N-甲基吡咯烷酮，在50°C下溶解得到聚砜溶液；稱(chēng)取0. 15g碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維加入1. 35g N-甲基吡咯烷酮中，在50°C下超聲波分散他，得到碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液；
再將上述聚砜溶液與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液在50°C下磁力攪拌24h共混均勻，再超聲2h，形成碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為10%的鑄膜液，待用；
(2)、涂膜
實(shí)施例1的步驟(2)中，將鍍膜液換成上述的步驟(1)所得的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為10%的鑄膜液進(jìn)行涂膜，其它同實(shí)施例1的步驟(2)；
(3)、成膜
將上述步驟(2)中涂有鑄膜液的玻璃板呈水平放置浸入去離子水浴中，通過(guò)向非良溶劑的去離子水中的擴(kuò)散，甲基吡咯烷酮從聚合物共混溶液中分離出來(lái)；同時(shí)，作為非良溶劑的去離子水進(jìn)入聚合物共混溶液中，在室溫下進(jìn)行相轉(zhuǎn)移，待溶劑交換1 后，即可凝固成本發(fā)明所述的棕色碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜。制得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜用大量去離子水沖洗、浸泡4h，以除去膜中殘留的甲基吡咯烷酮，在去離子水中保存，待用。經(jīng)測(cè)定，所制得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜電阻率為26. 3MQ/sq.，水接觸角為56. I0 ；在10 psi壓力下測(cè)得的純水通量(即滲透率)為63. 6gfd/psi，牛血清蛋白質(zhì)的截留率為73. 7%。實(shí)施例3
一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其中所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜按質(zhì)量百分比計(jì)算，即碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維聚砜為15%:85%，即所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為15%，其具體制備步驟如下(1)、鑄膜液的配制
稱(chēng)取1. 275g聚砜加入6. 475g N-甲基吡咯烷酮，在50°C下溶解得到聚砜溶液；稱(chēng)取0. 225g碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維加入2. 025g N-甲基吡咯烷酮中，在50°C下超聲波分散他，得到碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液；
再將上述聚砜溶液與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液在50°C下磁力攪拌24h共混均勻，再超聲2h，形成碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為15%的鑄膜液，待用；
(2)、涂膜
實(shí)施例1的步驟(2)中，將鍍膜液換成上述的步驟(1)所得的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為15%的鑄膜液進(jìn)行涂膜，其它同實(shí)施例1的步驟(2)；
(3)、成膜
將上述步驟(2)中涂有鑄膜液的玻璃板呈水平放置浸入去離子水浴中，通過(guò)向非良溶劑的去離子水中的擴(kuò)散，甲基吡咯烷酮從聚合物共混溶液中分離出來(lái)；同時(shí)，作為非良溶劑的去離子水進(jìn)入聚合物共混溶液中，在室溫下進(jìn)行相轉(zhuǎn)移，待溶劑交換1 后，即可凝固成本發(fā)明所述的黑色碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜。制得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜用大量去離子水沖洗、浸泡4h，以除去膜中殘留的甲基吡咯烷酮，在去離子水中保存，待用。經(jīng)測(cè)定，所制得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合膜電阻率為7. 76MQ/sq.，水接觸角為49. 6° ；在IOpsi壓力下測(cè)得的純水通量(即滲透率)為75. 5gfd/psi，牛血清蛋白質(zhì)的截留率為61. 6%。實(shí)施例4
一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其中所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜按質(zhì)量百分比計(jì)算，即碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維聚砜為25% 75%,即所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為25%，其具體制備步驟如下
(1)、鑄膜液的配制
稱(chēng)取1. 125g聚砜加入5. 125g N-甲基吡咯烷酮，在50°C下溶解得到聚砜溶液；稱(chēng)取0. 375g碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維加入3. 375g N-甲基吡咯烷酮中，在50°C下超聲波分散他，得到碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液；
再將上述聚砜溶液與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液在50°C下磁力攪拌24h共混均勻，再超聲2h，形成碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為25%的鑄膜液，待用；
(2)、涂膜
實(shí)施例1的步驟(2)中，將鍍膜液換成上述的步驟(1)所得的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為25%的鑄膜液進(jìn)行涂膜，其它同實(shí)施例1的步驟(2)；
(3)、成膜
將上述步驟(2)中涂有鑄膜液的玻璃板呈水平放置浸入去離子水浴中，通過(guò)向非良溶劑的去離子水中的擴(kuò)散，甲基吡咯烷酮從聚合物共混溶液中分離出來(lái)；同時(shí)，作為非良溶劑的去離子水進(jìn)入聚合物共混溶液中，在室溫下進(jìn)行相轉(zhuǎn)移，待溶劑交換1 后，即可凝固成本發(fā)明所述的黑色碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜。制得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜用大量去離子水沖洗、浸泡4h，以除去膜中殘留的甲基吡咯烷酮，在去離子水中保存，待用。經(jīng)測(cè)定，所制得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合膜電阻率為1. 5MQ/sq.，水接觸角為40. 3° ；在10 psi壓力下測(cè)得的純水通量(即滲透率)為119. 8gfd/psi，牛血清蛋白質(zhì)的截留率為54. 2%。
實(shí)施例5
一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其中所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜按質(zhì)量百分比計(jì)算，即碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維聚砜為50% 50%,即所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為50%，其具體制備步驟如下
(1)、鑄膜液的配制
稱(chēng)取0. 75g聚砜加入1. 75g N-甲基吡咯烷酮，在50°C下溶解得到聚砜溶液；稱(chēng)取0. 75g碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維加入6. 75g N-甲基吡咯烷酮中，在50°C下超聲波分散他，得到碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液；
再將上述聚砜溶液與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液在50°C下磁力攪拌24h共混均勻，再超聲2h，形成碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為50%的鑄膜液，待用；
(2)、涂膜
實(shí)施例1的步驟(2)中，將鍍膜液換成上述的步驟(1)所得的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為50%的鑄膜液進(jìn)行涂膜，其它同實(shí)施例1的步驟(2)；
(3)、成膜
將上述步驟(2)中涂有鑄膜液的玻璃板呈水平放置浸入去離子水浴中，通過(guò)向非良溶劑的去離子水中的擴(kuò)散，甲基吡咯烷酮從聚合物共混溶液中分離出來(lái)；同時(shí)，作為非良溶劑的去離子水進(jìn)入聚合物共混溶液中，在室溫下進(jìn)行相轉(zhuǎn)移，待溶劑交換1 后，即可凝固成本發(fā)明所述的黑色碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜。制得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜用大量去離子水沖洗、浸泡4h，以除去膜中殘留的甲基吡咯烷酮，在去離子水中保存，待用。經(jīng)測(cè)定，所制得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜電阻率為0. 49MQ/sq.，水接觸角為32. 6° ；在IOpsi壓力下測(cè)得的純水通量(即滲透率)為185. lgfd/psi，牛血清蛋白質(zhì)的截留率為39. 8%。自然晾干后的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜表面非常光滑、物理缺陷較少，表明聚砜與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維共混效果良好。實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜以及實(shí)施例5所用的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維(即碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為100%)的紅外吸收光譜分析結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，純聚砜超濾膜的比碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的紅外吸收強(qiáng)很多，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜中屬于聚苯胺的特征峰基本被聚砜的吸收峰所掩蓋。且隨著碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量的不斷增加，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的紅外吸收強(qiáng)度不斷減弱。純聚砜超濾膜在1148011-^1238011-^1^^111-^1487011-1和158 !^1的紅外吸收分別代表聚砜骨架的O=S=O的對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)、O=S=O的非對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)、C 0的伸縮振動(dòng)、苯式伸縮振動(dòng)以及醌式伸縮振動(dòng)(潘學(xué)杰，吳禮光，周勇，高從堦.碳納米管/聚砜共混超濾膜的制備與表征[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2009，29(5): 16-22.)。而碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維在1493CHT1和1587CHT1處分別呈現(xiàn)聚苯胺的苯式結(jié)構(gòu)和醌式結(jié)構(gòu)的典型吸收峰。隨碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜中碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量的增加，聚砜的苯式和醌式結(jié)構(gòu)以及C 0鍵的紅外吸收峰位置不變、峰強(qiáng)減弱以及峰寬加大；同時(shí)O=S=O鍵的紅外吸收峰發(fā)生了藍(lán)移，最高藍(lán)移了 3CHT1。這充分說(shuō)明了聚砜與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維不是簡(jiǎn)單的混合，相互存在一定的化學(xué)作用，很有可能是碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維中的胺基或亞胺基與聚砜的O=S=O基團(tuán)發(fā)生了氫鍵作用。利用掃描電子顯微鏡對(duì)實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜和實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的表面微觀形貌進(jìn)行觀察，結(jié)果分別見(jiàn)圖2a、圖2b、圖2c、圖2d、圖加。從圖2a、圖2b、圖2c、圖2d、圖加可以看出，碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的加入明顯提高了碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜表面的小孔孔隙率。隨著碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量的增加，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜中微孔孔徑逐步增加。利用NIH ImageJ軟件對(duì)原始的掃描電子顯微鏡照片處理(Guillen G R, FarrellT P,Kaner R B, Hoek EMV. Pore-structure, hydrophilicity, and particle filtrationcharacteristics of polyaniline - polysulfone ultrafiltration membranes [J].Journal of Materials Chemistry, 2010，20(22) : 4621-46 .)，測(cè)定了碳納米管 / 聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的孔隙率。實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜的孔隙率為2. 4%，實(shí)施例2、中隨碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量從10%先后增加至15%、25%和50%，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的孔隙率分別從2. 5%增加至3. 3%、4. 5%和5. 6% ；同時(shí)，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜表面孔徑也明顯提高。碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜表面微孔的孔徑和孔隙率增加是由于碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜在溶劑中交換速率不一，碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維在膜成形過(guò)程中發(fā)揮了 “致孔劑”的作用。利用掃描電子顯微鏡對(duì)實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜和實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的表面微觀形貌進(jìn)行觀察，結(jié)果分別見(jiàn)圖3a、圖3b、圖3c、圖3d、圖!Be。從圖3a、圖北、圖3c、圖3d、圖!Be可以看出，所有超濾膜的斷面全貌均呈現(xiàn)典型的溶劑/非溶劑交換產(chǎn)生特有的非對(duì)稱(chēng)指狀的大空腔，從頂層往下指孔孔徑增大。純聚砜超濾膜的表面皮層厚度為3 5Mm，隨著碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的加入，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的表面皮層厚度降低至1 2Mm。荷電超濾膜在水通量、抗污染性以及選擇透過(guò)性等方面具有比中性膜所不具備的優(yōu)勢(shì)，在膜研究領(lǐng)域受關(guān)注。荷電超濾膜借助于靜電排斥作用可以使膜界面處形成的凝膠層變得疏松，減少溶質(zhì)和顆粒在膜上的吸附，從而提高超濾膜的抗污染性能等(譚紹早，陳中豪.荷電超濾膜的結(jié)構(gòu)性能和應(yīng)用[J].化工新型材料，2000，28(1):觀-30.)。目前的荷電超濾膜的研究主要集中在離子導(dǎo)電膜，這種超濾膜雖然比中性膜具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是超濾膜的荷電性能不穩(wěn)定、荷電調(diào)控較困難。電子導(dǎo)電可以通過(guò)電壓很容易進(jìn)行調(diào)控，而且導(dǎo)電性能穩(wěn)定。因此，制備電子導(dǎo)電超濾膜有可能成為真正意義上的荷電分離膜。實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所的得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜經(jīng)不同PH水溶液浸泡24h后的導(dǎo)電率隨pH變化規(guī)律圖見(jiàn)圖4。從圖4可以看出，隨碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量的增加和溶液pH的降低，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜電阻率逐漸降低即導(dǎo)電率逐漸提高。特別是當(dāng)碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為50%時(shí)，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜甚至在2 ^ pH ^ 7的溶液中仍然具有良好的導(dǎo)電率。當(dāng)pH > 2時(shí)，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的導(dǎo)電率主要?dú)w功于貫穿碳納米管；當(dāng)PH<2時(shí)，酸的摻雜作用使聚苯胺的導(dǎo)電能力大大提高，與碳納米管形成的導(dǎo)電交叉點(diǎn)增多，因而碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的導(dǎo)電率進(jìn)一步升高。通過(guò)對(duì)碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的斷面觀察可知，所制備的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的厚度約為lOOMffl。通過(guò)計(jì)算可知，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜在酸性溶液中的導(dǎo)電率最高可達(dá)0. lS/cm左右(ΙΙδΩ/sq.)，而在中性溶液中的導(dǎo)電率最高可達(dá)3. 4X10_6S/cm (2.9 ΜΩ/sq.)。 實(shí)施例1所得的純聚砜超濾膜、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所的得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜，在室溫、壓力為IOpsi下測(cè)定的水接觸角、水滲透率和牛血清蛋白截留率的方塊圖，見(jiàn)圖5。由于含有胺基、亞胺基親水基團(tuán)，普遍認(rèn)為聚苯胺具有較好的親水性能。因此，將碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜復(fù)合，可以提高后者的親水性能，從而改善超濾膜的抗污染能力。從圖5可以看出，在聚砜中加入10%、15%、25%和50%的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維后，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的水接觸角從65. 3°分別下降至56. 1°、49. 6°、40. 3°和32. 6°，聚砜膜的親水性能得到很大程度的改善。從圖5可以看出，純聚砜超濾膜的純水滲透率為25. 3gfd/psi。在聚砜中加入10%、15%、25%和50%的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維后，所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的純水滲透率從 25. 3gfd/psi 分別增加到 63. 6gfd/psi、75. 5gfd/psi、119. 8gfd/psi和185. lgfd/psi,比純聚砜超濾膜最高提高7倍。這是因?yàn)殡S碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量的提高，一方面碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜親水性不斷改善；另一方面，由碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維遷移產(chǎn)生的空穴隨之增多，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的指狀孔之間以及指狀孔和表面孔之間的網(wǎng)孔連通性提高，雙方面原因使水在超濾膜中穿透的速率提高。從圖5可以看出，純聚砜超濾膜對(duì)牛血清蛋白質(zhì)的截留率為85. 7%。碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為10%、15%、25%和50%的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜對(duì)牛血清蛋白質(zhì)的截留率分別為73. 7%、61. 6%,54.洲和39. 8%。根據(jù)超濾膜的截留率，通過(guò)公式
Λ =1- -^jl - VT,O < r < 1，式中λ和r分別為超濾膜表面平均孔徑和牛血清蛋白質(zhì)
截留率，可以計(jì)算出碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜表面多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑。根據(jù)計(jì)算，純聚砜超濾膜表面平均孔徑為7. 5nm。碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量為10%、15%、25%和50%的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜表面平均孔徑分別為9. 6nm、ll. 2nm、12. 3nm和15. 3nm。隨碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維含量不斷增加，碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜表面孔徑不斷增大，這與掃描電子顯微鏡的形貌觀察非常吻合?，F(xiàn)有技術(shù)中普遍認(rèn)為聚砜超濾膜的親水性較差，是造成其抗污染能力差和水通量差的重要原因。本發(fā)明通過(guò)在聚砜中添加碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維而得到的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜大大提高了親水、荷電響應(yīng)性能，這對(duì)降低分離物質(zhì)在碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜表面的吸附，提高碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的水滲透性和自清潔能力等具有非常積極的作用。上述具體實(shí)施例只是用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)、配制鑄膜液將聚砜溶解于第一溶劑內(nèi)制成聚砜溶液；將碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散于第二溶劑內(nèi)制成碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液；再將聚砜溶液加入碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維分散液中，磁力攪拌共混，形成鑄膜液；鑄膜液中聚砜與碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的質(zhì)量百分比濃度均為15% ；(2)、涂膜將配制好的鑄膜液攪拌脫泡后，置于支撐物上，涂膜，涂膜厚度均控制為152ΜΠ1 ；(3)成膜將上述步驟(2)中涂有鑄膜液的支撐物呈水平放置放入第三溶劑中進(jìn)行溶劑交換，即相轉(zhuǎn)移，相轉(zhuǎn)移完全后即得到碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜；上述的第一溶劑、第二溶劑及第三溶劑互為相溶。
2.如權(quán)利要求1所述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維與聚砜的用量，按質(zhì)量百分比計(jì)算，碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維聚砜為0 50% 50 100%即碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維的含量為0 50%。
3.如權(quán)利要求2所述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其特征在于其中所述的聚砜平均分子量約22，000M0。
4.如權(quán)利要求3所述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其特征在于所述的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維直徑為30 60nm、長(zhǎng)度為1 2μπκ導(dǎo)電率為0. 47S/cm，且所述的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維中碳納米管含量為40%。
5.如權(quán)利要求1 4任一所述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的第一溶劑為甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜或二甲基乙酰胺；所述的第二溶劑為甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜或二甲基乙酰胺；步驟(3)所述的第三溶劑為去離子水。
6.如權(quán)利要求5所述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的支撐物為聚酯無(wú)紡布、碳纖維或玻璃板；當(dāng)用聚酯無(wú)紡布或碳纖維涂膜時(shí)，利用抗水性膠布輔助將聚酯無(wú)紡布或碳纖維鋪在玻璃板上。
7.如權(quán)利要求1 4任一所述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法，其特征在于步驟(ι)所述的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維由弓I發(fā)劑原位化學(xué)氧化聚合方法制備，具體步驟如下①、苯胺單體和碳納米管分散液的配制將750mg苯胺單體和40mg碳納米管分散于IOOmL 0. lmol/L鹽酸形成苯胺單體與碳納米管共混分散液；②、引發(fā)劑溶液的配制將37. 5mg引發(fā)劑溶解于2mL乙醇形成引發(fā)劑溶液；所述的引發(fā)劑為苯基對(duì)苯二胺；③、氧化劑溶液的配制將450mg氧化劑溶解于IOOmL 0. lmol/L鹽酸中，形成氧化劑溶液；所述的氧化劑為過(guò)硫酸銨；④、將步驟①所得的苯胺單體與碳納米管共混分散液和步驟②所得的引發(fā)劑溶液快速混合后，馬上加入步驟③所得的氧化劑溶液，劇烈搖晃約10s，放置反應(yīng)24h后，得到反應(yīng)液；其中，所述的苯胺單體與氧化劑的摩爾比為1 :1 ；⑤、將步驟(4)所得的反應(yīng)液取出后控制轉(zhuǎn)速為4500r/min，時(shí)間為15min離心沉降得到固體產(chǎn)物；用3倍的去離子水洗滌上述所得的固體產(chǎn)物；重復(fù)上述的離心沉降、洗滌步驟3 5次后再離心去上清；然后用0. lmol/L氨水和去離子水清洗，得到洗滌好的固體產(chǎn)物；將該洗滌好的固體產(chǎn)物在50°C下干燥7 后，最終得到碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維。
8.如權(quán)利要求1 4任一所述的一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜制備方法所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜用于蛋白質(zhì)分離、藥物終端過(guò)濾或工業(yè)廢水處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜及其制備方法。即以聚砜為基質(zhì)成膜材料、碳納米管增強(qiáng)聚苯胺納米纖維為填充劑，通過(guò)溶劑共混和相轉(zhuǎn)移制備碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜。本發(fā)明的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的制備方法工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)而且成本低廉，所得的碳納米管/聚苯胺/聚砜復(fù)合超濾膜的導(dǎo)電率可達(dá)0.1S/cm，牛血清蛋白質(zhì)截留率為39.8~73.7%，水的接觸角最低降至32.6○，而純水通量是純聚砜膜的7.3倍，可適用于蛋白質(zhì)分離、藥物終端過(guò)濾以及工業(yè)廢水處理等應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B01D67/00GK102553462SQ201210006789
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者余燈廣, 廖耀祖, 李曉燕, 李穎, 王霞, 錢(qián)微 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)