一种亲水导电蒸馏膜及其制备方法和使用方法   0    0

本申请涉及一种亲水导电蒸馏膜及其制备方法和使用方法。本申请的亲水导电蒸馏膜具有三层结构，从料液侧到产水侧依次为亲水导电层、疏水绝缘层、亲水绝缘层，先以疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜为衬底，对所述衬底表面依次进行活化、清洁、干燥预处理；再在预处理后的疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜的一个表面沉积亲水导电还原氧化石墨烯膜层；最后在预处理后的疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜的另一表面沉积绝缘亲水层即可得到本申请的亲水导电蒸馏膜。在具体使用中，对亲水导电层进行加热，并在产水侧设置吹扫冷却气流，以将料液侧和产水侧的温差维持在5‑50℃，可以确保本申请的亲水导电蒸馏膜在较低能耗下具有长久的高渗透通量。

1.一种亲水导电蒸馏膜的制备方法，所述亲水导电蒸馏膜具有三层结构，从料液侧到产水侧依次为亲水导电层、疏水绝缘层、亲水绝缘层，制备方法包括以下步骤：
(1)、以疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜为衬底，对所述衬底表面依次进行活化、清洁、干燥预处理；
(2)、在预处理后的疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜的一个表面沉积亲水导电还原氧化石墨烯膜层；
(3)、在预处理后的疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜的另一表面沉积绝缘亲水层。

2.如权利要求1所述的一种亲水导电蒸馏膜的制备方法，其特征在于，所述活化处理为：
采用氢氧化钾、氢氧化钠、乙醇钠或过硫酸钾作为活化剂对所述疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜表面进行活化处理，所述活化剂的浓度为0.01‑0.05mol/L，活化处理的时间为1‑
5min。

3.如权利要求1或2所述的一种亲水导电蒸馏膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)为：
将质量比为1：(1‑5)的植酸与氧化石墨烯片分散到去离子水中，得到混合分散液，通过压滤或喷雾的方式，将所述混合分散液中的植酸和氧化水墨烯片负载在经步骤(1)预处理后的疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜的一个表面，然后在80‑100℃的烘箱中热处理1‑2h，使植酸、氧化水墨烯和聚酰亚胺表面的少量自由基之间相互交联固化，得到中间产物A；
然后，将中间产物A用高纯氮气还原，得到中间产物B；所述还原温度为300‑350℃，所述还原时间为20‑30min，以将氧化石墨烯还原成还原氧化石墨烯，提高导电性；
最后，将中间产物B浸泡在1‑3mmol/L的氯化铁溶液中10‑20min，使铁离子络合在中间产物B的表面，得到亲水导电还原氧化石墨烯膜层。

4.如权利要求3所述的一种亲水导电蒸馏膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述绝缘亲水层是以有机硅作为母体材料，掺杂有MOF的MOF‑有机硅多孔膜层。

5.如权利要求4所述的一种亲水导电蒸馏膜的制备方法，其特征在于，所述MOF材料包括CAU‑1、ZIF‑8、NH2‑UiO‑66中的一种或者几种，和/或所述MOF材料的粒径为0.05‑1um。

6.如权利要求1或2所述的一种亲水导电蒸馏膜的制备方法，其特征在于，所述疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜的通孔的平均直径D为0.1‑5um，和/或所述疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜的两个表面的开口率均在50％以上，和/或所述疏水性聚酰亚胺多孔绝缘膜的厚度h为
20‑50um。

7.如权利要求6所述的一种亲水导电蒸馏膜的制备方法，其特征在于，所述通孔的平均直径D与所述厚度h满足以下关系：D/h≥1/50。

8.一种亲水导电蒸馏膜，具有三层结构，从料液侧到产水侧依次为亲水导电层、疏水绝缘层、亲水绝缘层，其特征在于，使用权利要求1‑7任一项所述的方法制备得到。

9.如权利要求8所述的一种亲水导电蒸馏膜的使用方法，将亲水导电层设置在料液侧，亲水绝缘层设置在产水侧，对亲水导电层进行加热，并在产水侧设置吹扫冷却气流，以将料液侧和产水侧的温差维持在5‑50℃。