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CN106540549A - 一种高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备方法 - Google Patents

一种高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备方法 Download PDF

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CN106540549A
CN106540549A CN201611130118.1A CN201611130118A CN106540549A CN 106540549 A CN106540549 A CN 106540549A CN 201611130118 A CN201611130118 A CN 201611130118A CN 106540549 A CN106540549 A CN 106540549A
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徐志彬
刘大成
宋长友
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张建生
孟丽聪
吴楠
罗望
李悦
刘昆
汪晓艳
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Abstract

本发明公开了一种高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备方法，包括：(1)高透气聚醚砜中空纤维膜的制备；(2)氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液的制备；(3)超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备。本发明通过干湿法选定特定的内凝固浴制备单皮层的高透气PES中空纤维膜，然后，通过溶胶凝胶法制备二氧化硅溶胶凝胶，并用含氟硅烷对二氧化硅溶胶凝胶进行修饰，制备氟化的二氧化硅溶胶凝胶过滤液，采用真空抽滤的方法将氟化的二氧化硅溶胶凝胶沉积到高透气PES膜的一侧，制得单侧具有超疏水性能的聚醚砜膜。该方法工艺简单、易于操作且不需要添加额外设备；本发明方法仅需较少的低表面能物质即可实现特定膜侧疏水性能的提高。

Description

一种高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备方法
技术领域
本发明属于分离膜技术领域，具体涉及一种高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备方法。
背景技术
气-液膜接触器技术以其气液传质界面稳定、比表面面积高、体积小、模块化、易于规模的放大和缩小、可以独立控制气体和液体的流速等优点，迅速成为新型的膜技术，在膜吸收、膜解析、膜蒸馏和气-液膜接触器制备纳米材料方面得到了广泛研究和应用，引起相关研究人员的广泛关注。在膜吸收和膜解析过程中，气-液膜接触器将气相和液相分隔开，气-液膜接触器只是提供了气液两相的接触界面，在每个膜孔口处形成气液两相的接触界面，完成吸收或解析过程。由于在气-液膜接触器技术分离过程中，气相要通过扩散作用穿过膜，从膜的一侧到另一侧，因此，具有良好的透气性能是气-液膜接触器用膜的基本条件。此外，研究人员发现膜接触器在应用中的一个主要缺点是膜的存在引入膜的自身阻力，导致总的传质阻力增大，尤其是膜孔被润湿后，由于液相扩散系数比气相扩散系数小104，液体渗透进入膜孔，将使膜的性能明显下降。对气-液膜接触器用膜的研究主要围绕在两个方面工作展开：减小膜的传质阻力和提高膜的抗润湿性能。因此，在气-液膜接触器技术的研究和应用中，膜材料的透气性能和疏水性能是决定膜接触器能否成功应用的关键。
由于膜接触器中膜的一侧与气体接触，气体通过扩散作用从膜的一侧传递到膜的另一侧，所以，与气相接触的膜的孔径越大、皮层越薄，越有利于气相的扩散、增加膜的透气性能、减小传质阻力和提高分离效率。因此，与气相接触侧的膜为无皮层的大孔结构为最理想的膜结构。另一方面，与液相接触的膜的一侧，膜的润湿性能越高，气-液膜接触器用膜的性能越好。增大与液体接触的膜的一侧的接触角，使之达到超疏水，也能提高其耐润湿性能，减少膜的传质阻力。物质表面能达到超疏水需要有两个必要条件：高的表面粗糙度和具有低表面能的表面。由此可知，为了提高气-液膜接触器用膜的使用性能，气-液膜接触器用膜的两侧应满足以下条件：与气相接触侧膜为无皮层的大孔结构，与液相接触侧的膜为超疏水膜。
由于气-液膜接触器技术处于刚刚起步阶段，目前，针对气-液膜接触器用膜的研究主要集中在提高膜的耐润湿性能，对于与气相接触侧膜结构对气-液膜接触器性能的影响研究较少，这不能满足气-液膜接触器技术的实际应用。此外，针对气-液膜接触器用膜，现有的制 备高疏水膜或超疏水膜的制备方法有两个缺点：(一)经过疏水改性后，膜的透气性能降低，这增加了传质阻力。(二)由于疏水改性用的低表面能材料价格较昂贵，通过共混方法或者膜的液相侧和气相侧均进行改性的方法制备的高疏水或超疏水膜的制备成本较高。因此，针对气-液膜接触器用膜，设计和制备高透气和超疏水的膜成为此技术领域的研究重点。
中国发明专利公开号CN 103386261 A公开了一种超疏水聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法，将聚四氟乙烯分散树脂粉末与助挤剂混合，压坯，将毛坯通过推压机挤出形成聚四氟乙烯中空管，然后通过硅溶胶对聚四氟乙烯中空管进行改性处理，后再在烘箱中进行纵向拉伸和烧结热定型，最后采用全氟硅烷进行渗透处理，得到超疏水聚四氟乙烯中空纤维膜。该方法的工艺繁琐，需要混合、压坯、挤压成型、硅溶胶处理、拉伸、热定型和全氟硅烷处理等步骤；需要推压机、拉伸和烧结等大型设备；由于聚四氟乙烯材料本身就是高疏水膜，疏水性能的提高不是很明显；此外，这种工艺生产的聚四氟乙烯中空纤维膜的透气性能较差。
中国发明专利公开号CN 103285746 A公开了一种用于去除水中溶解性气体的超疏水膜的制备方法，将经偶联剂修饰的具有低表面能的无机纳米粒子和疏水性的高分子PVDF共混后，采用相转化法制备一种用于去除水中溶解性气体的超疏水膜，为了得到的是超疏水膜表面，这种工艺中偶联剂修饰的具有低表面能的无机纳米粒子大部分都分散在膜内部，由于具有低表面能物质的价格较为昂贵，对于仅需要与液体接触侧为超疏水的气-液膜接触器用膜，这种超疏水膜的制备方法有一定的浪费。
中国发明专利公开号CN101463140A公开了一种超疏水聚偏氟乙烯膜的制备方法及其制品，其将PVDF膜进行等离子体处理后通过化学或化学气相沉积有机硅烷进行疏水改性，得到超疏水的PVDF膜，此工艺制备的PVDF膜的双侧都具有疏水性能，由于含氟硅烷价格较昂贵，对于需要单侧疏水性能的膜存在一定的浪费，此外，这种工艺需要特定的等离子设备，需要前期的设备投入，制备成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种透气性好、易操作、成本较低且适合大面积超疏水膜的制备的单侧超疏水聚醚砜膜的制备方法。
为此，本发明的技术方案如下：
一种高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)高透气聚醚砜中空纤维膜的制备：将质量分数为70％-90％的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)加入到三口烧瓶中，加入质量分数为10-20wt.％的聚醚砜(PES)和质量分数为0-10％的聚乙二醇，在50-80℃下搅拌5-8h，聚合物完全溶解后，进行超声脱泡，得到铸膜 液；将配好的铸膜液倒入纺丝罐中，静置12-16h；以水作为外凝固浴，以0-100％的N，N-二甲基乙酰胺水溶液为内凝固浴进行纺丝，固化成形后，在水中静置3-4天，之后将聚醚砜湿膜放在冰箱中冷冻1-12h，在冷冻干燥机中干燥1-24h，得到干燥后的聚醚砜膜；
(2)氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液的制备：首先，在干净的三口烧杯中加入无水乙醇，并按比例滴加浓度为25wt％的氨水，在60-80℃下搅拌至少30min，使其均匀混合后，向三口烧瓶中按比例滴加正硅酸乙酯，继续搅拌至少3h，得到乳白色均匀溶胶液，将所述乳白色均匀溶胶液倒入烧杯中，静置陈化1-30h，得到溶胶凝胶液；然后，将全氟癸基三乙氧基硅烷加入上述溶胶凝胶液中，在60-70℃下搅拌至少3h，得到氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液，
其中，所述无水乙醇、氨水及正硅酸乙酯的质量比为50:1:1–50:3:3，所述全氟癸基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的摩尔比为4:1–1:1；
(3)超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备：将步骤(1)得到的聚醚砜中空纤维膜封装成膜组件，将5ml-30ml步骤(2)制得的氟化二氧化硅溶胶凝胶液倒入待抽滤的聚醚砜膜外表面，用循环水式真空泵抽滤，直至聚醚砜膜表面的氟化二氧化硅溶胶凝胶液抽滤完全；将抽滤后的聚醚砜膜置于烘箱中，在60-100℃下热处理1-60min，得到所述高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜。
优选的是，步骤(1)中，在水中静置3天期间，每12-16h换一次水。
优选的是，步骤(1)中，所述聚乙二醇为PEG400。
优选的是，在步骤(3)中，所述膜组件的参数为：膜丝有效长度为30cm，组件长度为35cm，组件内径为30cm，膜根数为1-30根，膜丝内径为0.57-0.7mm，膜丝外径为0.91-1.1mm。优选的是，膜根数为10根。
优选的是，步骤(3)中，在压力为0.04-0.12MPa下进行抽滤。
本发明通过干湿法选定特定的内凝固浴制备单皮层的高透气PES中空纤维膜，然后，通过溶胶凝胶法制备二氧化硅溶胶凝胶，并用含氟硅烷对二氧化硅溶胶凝胶进行修饰，制备氟化的二氧化硅溶胶凝胶过滤液，采用真空抽滤的方法将氟化的二氧化硅溶胶凝胶沉积到高透气PES膜的一侧，制得单侧具有超疏水性能的聚醚砜膜。与现技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的方法采用特定弱内凝固剂为内凝固浴，由于弱凝固剂和溶剂的溶解度参数差小于强凝固剂(水)和溶剂的溶解度参数差，所以，溶剂与弱凝固浴在中空纤维膜的内侧的双向扩散速率减慢，延缓了PES中空纤维膜内侧的凝胶分相过程，形成了高孔隙率、大孔径、无内皮层的PES中空纤维膜，仅用简便的成膜工艺就达到了增加其透气性能的目的。
(2)本法采用溶胶-凝胶技术制备二氧化硅溶胶凝胶，通过氟化改性处理，在二氧化硅 溶胶凝胶表面接枝全氟癸基三乙氧基硅烷，对其进行氟化改性，形成氟化的二氧化硅溶胶凝胶过滤液，再通过简单易于操作的真空抽滤法将氟化的二氧化硅微纳米粒子均匀地沉积在PES膜单侧表面，形成单侧超疏水的PES膜，从而实现单侧PES膜的超疏水化。
(3)本法基于现有的高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备工艺和设备，现有的发明中大部分制备超疏水膜的制备方法主要通过高粗糙表面的构建和低表面能的修饰两部分完成，本发明把这两部分巧妙地组合在一起，制备了经过低表面能氟化物修饰的纳米二氧化硅溶胶过滤液，然后通过简单的物理真空抽滤，由于此超疏水膜的制备只涉及过滤液准备和抽滤两个工艺过程，因此，其工艺简单、易于操作且不需要添加额外设备，所以，没有前期设备的投入，成本较低；由于现有的具有低表面能物质的价格都较为昂贵，而这一物质是制备超疏水膜的必备材料，对于仅需要与液体接触侧为超疏水的气-液膜接触器用膜，本发明方法仅需要较少的低表面能物质在特定膜侧进行疏水性能的提高，因此，制备成本有大幅度降低，具有重大实用价值。
此发明方法主要用于要求具有单侧疏水性能的膜分离领域，可用于膜吸收、膜解析和气-液膜接触器法纳米材料的制备等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的制备方法进行进一步说明：
实施例1
(1)高透气聚醚砜中空纤维膜的制备：将干燥后的聚醚砜(PES)粉末、PEG400和N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)按质量分数分别为13wt％、7wt.％和80wt％进行混合，温度控制在70℃，在带加热的磁力搅拌器上缓慢搅拌6小时，得到均匀澄清的铸膜液，再将铸膜液置于70℃的烘箱中，静置24h，使其充分熟化、脱泡。将熟化、脱泡后的铸膜液倒入纺丝罐中，静置12h。以水作为外凝固浴和内凝固浴进行纺丝，固化成形后，在水中静置3天，期间每12h换一次水。然后将PES湿膜放在冰箱中冷冻12h，再在冷冻干燥机中干燥24h，得到PES中空纤维原膜。该PES中空纤维原膜的透气量为33875(106cm3/cm2cmHg s)(1.5bar)，PES中空纤维膜外侧的接触角为78.4゜。(接触角小于90゜，为亲水性膜)，最小液体渗透压力(LEPw)为4.4bar。
(2)氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液的制备：按无水乙醇、25％的氨水及正硅酸乙酯(TEOS)的摩尔比为50:1:1，在干净的三口烧杯中加入乙醇，并按比例滴加氨水，在80℃下搅拌30min，使其均匀混合后，向三口烧瓶中按比例滴加正硅酸乙酯，继续搅拌3h以上，得 到乳白色均匀溶胶液，倒入烧杯中，静置陈化24h，得到溶胶凝胶液；然后，将全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)加入到上述溶胶凝胶液中，在60℃下搅拌4h，得到氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液，其中PFDTES与TEOS的摩尔比为1:1。
(3)超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备：将步骤(1)得到的聚醚砜中空纤维膜封装成膜组件，组件参数如下：膜丝有效长度为30cm，组件长度为35cm，组件内径为30cm，膜根数为10根，膜丝内径为0.57mm，膜丝外径为0.91mm；将5ml步骤(2)制得的氟化二氧化硅溶胶凝胶液倒入待抽滤的PES膜表面(外侧)，用循环水式真空泵在0.04MPa下进行抽滤，直至PES膜表面的氟化二氧化硅溶胶凝胶液抽滤完全；将抽滤后的PES膜置于烘箱中，在60℃热处理50min，得到所述高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜。该膜的透气量为28546(106cm3/cm2cmHgs)(1.5bar)，膜外侧的接触角为127.4゜，(接触角大于120゜，为高疏水性膜)，最小液体渗透压力(LEPw)为4.8bar。
实施例2
(1)高透气聚醚砜中空纤维膜的制备：将干燥后的PES粉末、PEG400和DMAc按质量分数分别10％、10wt.％和80％混合，在带加热的磁力搅拌器上，缓慢搅拌7小时，使膜液温度控制在60℃，得到均匀澄清的铸膜液，再将铸膜液置于60℃烘箱中，静置20h，使其充分熟化、脱泡，待用。将配好的铸膜液倒入纺丝罐中，静置12h。以水作为外凝固浴，以50wt.％的DMAc水溶液为内凝固浴进行纺丝，固化成形后，在水中静置3天，期间每12h换一次水。然后将PES湿膜放在冰箱中冷冻15h，在冷冻干燥机中干燥16h，得到聚醚砜中空纤维膜。
(2)氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液的制备：按无水乙醇、25％的氨水及正硅酸乙酯(TEOS)的摩尔比为50:1:3，在干净的三口烧杯中加入乙醇，并按比例滴加氨水，在70℃下搅拌50min，使其均匀混合后，再向三口烧瓶中按比例滴加正硅酸乙酯，继续搅拌3.5h以上，得到乳白色均匀溶胶液，将所述乳白色均匀溶胶液倒入烧杯中，静置陈化20h，得到溶胶凝胶液；然后，将全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)加入到上述溶胶凝胶液中，在65℃下搅拌3.5h，得到氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液。其中，全氟癸基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1：1。
(3)超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备：将步骤(1)得到的聚醚砜中空纤维膜封装成膜组件，组件参数如下：膜丝有效长度为30cm，组件长度为35cm，组件内径为30cm，膜根数为8根，膜丝内径为0.7mm，膜丝外径为1.1mm；将3ml步骤(2)制得的氟化二氧化硅溶胶凝胶液倒在待抽滤的PES膜外侧表面，用循环水式真空泵在0.1MPa下进行抽滤，直至PES膜表面的氟化二氧化硅溶胶凝胶液抽滤完全；将将抽滤后的PES膜置于烘箱中，在70℃热处 理1h得到所述高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜。该膜的透气量为34498(106cm3/cm2cmHg s)(1.5bar)，PES中空纤维膜外侧的接触角为138.7゜(接触角大于120゜，为高疏水性膜)，LEPw为5.0bar。
实施例3
(1)高透气聚醚砜中空纤维膜的制备：将干燥后的PES粉末、PEG400和DMAc按质量分数分别为15％、5％和80％进行混合，在带加热的磁力搅拌器上，缓慢搅拌8小时，使膜液温度控制在75℃，得到均匀澄清的铸膜液，再将铸膜液置于75℃烘箱中，静置36h，使其充分熟化、脱泡，待用。将配好的铸膜液倒入纺丝罐中，静置12h。以水作为外凝固浴，以75wt.％的DMAc水溶液为内凝固浴进行纺丝，固化成形后，在水中静置3天，期间每12h换一次水。然后将PES湿膜放在冰箱中冷冻6h，在冷冻干燥机中干燥20h，备用。
(2)氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液的制备：按无水乙醇、25％的氨水及正硅酸乙酯(TEOS)的摩尔比为50:1:3，在干净的三口烧杯中加入乙醇，并按比例滴加氨水，在80℃下搅拌35min使其均匀混合后，向三口烧瓶中按比例滴加正硅酸乙酯，继续搅拌5h，得到乳白色均匀溶胶液，将乳白色均匀溶胶液倒入烧杯中，静置陈化22h，得到溶胶凝胶液；然后，将全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)加入上述溶胶凝胶液中，在70℃下搅拌5h，得到氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液。其中，全氟癸基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的摩尔比为4：1。
(3)超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备：将步骤(1)得到的聚醚砜中空纤维膜封装成膜组件，组件参数如下：膜丝有效长度为30cm，组件长度为35cm，组件内径为30cm，膜根数为20根，膜丝内径为0.6mm，膜丝外径为1.0mm；将30ml的氟化二氧化硅溶胶凝胶液倒入待抽滤的PES膜表面(外侧)，用循环水式真空泵在0.12MPa下进行抽滤，直至PES膜表面的氟化二氧化硅溶胶凝胶液抽滤完全；将抽滤后的PES膜置于烘箱中，在100℃热处理0.5h，装袋，得到所述高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜。该膜的透气量为37012(106cm3/cm2cmHg s)(1.5bar)，PES中空纤维膜外侧的接触角为153.8゜(接触角大于150゜，为超疏水性膜)，LEPw为5.1bar。
本发明的3个实施例制得的高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜与文献报道(Journal of Membrane Science 475(2015)57–64)中制得的气-液膜接触器用PES膜和实施例1的步骤(1)制得的PES中空纤维原膜的性能见表1。
表1
本发明中，选择的内凝固浴制备PES膜的内皮层为无皮层结构。从表中数据可以看出，实施例2和3制得的PES中空纤维膜的透气性能(透气量)明显优于实施例1制得的PES中空纤维原膜和文献报道的PES中空纤维膜；此外，实施例1、2、3中的高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的耐润湿性能(接触角)优于PES中空纤维原膜。

Claims (6)

1.一种高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)高透气聚醚砜中空纤维膜的制备：将质量分数为70％-90％的N，N-二甲基乙酰胺加入到三口烧瓶中，加入质量分数为10-20wt.％的聚醚砜和质量分数为0-10％的聚乙二醇，在50-80℃下搅拌5-8h，聚合物完全溶解后，进行超声脱泡，得到铸膜液；将配好的铸膜液倒入纺丝罐中，静置12-16h；以水作为外凝固浴，以0-100wt％的N，N-二甲基乙酰胺水溶液为内凝固浴进行纺丝，固化成形后，在水中静置3-4天，之后将聚醚砜湿膜放在冰箱中冷冻1-16h，在冷冻干燥机中干燥1-28h，得到聚醚砜中空纤维膜；
(2)氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液的制备：首先，在干净的三口烧杯中加入无水乙醇，并按比例滴加浓度为25wt％的氨水，在60-80℃下搅拌至少30min，使其均匀混合后，向三口烧瓶中按比例滴加正硅酸乙酯，继续搅拌至少3h，得到乳白色均匀溶胶液，将所述乳白色均匀溶胶液倒入烧杯中，静置陈化1-30h，得到溶胶凝胶液；然后，将全氟癸基三乙氧基硅烷加入上述溶胶凝胶液中，在60-70℃下搅拌至少3h，得到氟化二氧化硅溶胶凝胶过滤液，
其中，所述无水乙醇、氨水及正硅酸乙酯的摩尔比为50:1:1–50:3:3，所述全氟癸基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的摩尔比为4:1–1:1；
(3)超疏水聚醚砜中空纤维膜的制备：将步骤(1)得到的聚醚砜中空纤维膜封装成膜组件，将5ml-30ml步骤(2)制得的氟化二氧化硅溶胶凝胶液倒入待抽滤的聚醚砜膜外表面，抽滤，直至聚醚砜膜表面的氟化二氧化硅溶胶凝胶液抽滤完全；将抽滤后的聚醚砜膜置于烘箱中，在60-100℃下热处理1-60min，得到所述高透气、超疏水聚醚砜中空纤维膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，在水中静置3-4天期间，每12-16h换一次水。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述聚乙二醇为PEG400。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述膜组件的参数为：膜丝有效长度为30cm，组件长度为35cm，组件内径为30cm，膜根数为1-30根，膜丝内径为0.57-0.7mm，膜丝外径为0.91-1.1mm。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：膜根数为10根。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，在压力为0.04-0.12MPa下进行抽滤。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108607365A (zh) * 2018-05-09 2018-10-02 东华大学 一种膜蒸馏用超疏水纳米纤维复合膜及其制备方法
CN109900533A (zh) * 2019-02-26 2019-06-18 齐鲁师范学院 一种植物根毛的原位观察方法
CN110039863A (zh) * 2019-05-24 2019-07-23 浙江理工大学 单面超疏水单面亲水的Janus型微纳米复合纤维膜及其制备方法
CN111871227A (zh) * 2020-07-20 2020-11-03 浙江师范大学 一种用于乳液分离的氟硅复合膜及其制备方法
CN113522050A (zh) * 2020-04-14 2021-10-22 Nok株式会社 聚砜系中空纤维膜和中空纤维膜组件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103495352A (zh) * 2013-09-24 2014-01-08 天津工业大学 一种气-液膜接触器用改性聚醚砜基疏水性膜的制备方法
CN104275095A (zh) * 2014-09-30 2015-01-14 浙江碳谷上希材料科技有限公司 一种高通量的石墨烯/碳纳米管复合纳滤膜的制备方法
CN104474929A (zh) * 2014-12-18 2015-04-01 北京碧水源膜科技有限公司 一种聚醚砜中空纤维膜的生产方法及所述膜的结构调控方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103495352A (zh) * 2013-09-24 2014-01-08 天津工业大学 一种气-液膜接触器用改性聚醚砜基疏水性膜的制备方法
CN104275095A (zh) * 2014-09-30 2015-01-14 浙江碳谷上希材料科技有限公司 一种高通量的石墨烯/碳纳米管复合纳滤膜的制备方法
CN104474929A (zh) * 2014-12-18 2015-04-01 北京碧水源膜科技有限公司 一种聚醚砜中空纤维膜的生产方法及所述膜的结构调控方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108607365A (zh) * 2018-05-09 2018-10-02 东华大学 一种膜蒸馏用超疏水纳米纤维复合膜及其制备方法
CN108607365B (zh) * 2018-05-09 2021-01-12 东华大学 一种膜蒸馏用超疏水纳米纤维复合膜及其制备方法
CN109900533A (zh) * 2019-02-26 2019-06-18 齐鲁师范学院 一种植物根毛的原位观察方法
CN110039863A (zh) * 2019-05-24 2019-07-23 浙江理工大学 单面超疏水单面亲水的Janus型微纳米复合纤维膜及其制备方法
CN110039863B (zh) * 2019-05-24 2021-02-26 浙江理工大学 单面超疏水单面亲水的Janus型微纳米复合纤维膜及其制备方法
CN113522050A (zh) * 2020-04-14 2021-10-22 Nok株式会社 聚砜系中空纤维膜和中空纤维膜组件
CN113522050B (zh) * 2020-04-14 2023-07-21 Nok株式会社 聚砜系中空纤维膜和中空纤维膜组件
CN111871227A (zh) * 2020-07-20 2020-11-03 浙江师范大学 一种用于乳液分离的氟硅复合膜及其制备方法
CN111871227B (zh) * 2020-07-20 2022-07-12 浙江师范大学 一种用于乳液分离的氟硅复合膜及其制备方法

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