本发明属于纳滤膜，具体涉及一种高通量特勒格碱基共价有机框架纳滤膜及其制备方法。
背景技术：
1、共价有机框架(cofs)是一种有序的结晶多孔聚合物材料，由共价键连接组成的有机结构单元，它们的可定制通道孔径通常在0.7–4.7nm和化学健稳定性。cof是一种很好的二维或三维拓扑材料广泛用于膜材料中,可以通过固相混合法，组装cof纳米片，原位生长，真空辅助自主装，界面聚合，和单向扩散等方法合成，已报道用于制备具有增强分子筛分性能的cof基膜。其中固相混合法存在填料与聚合物基体之间的亲和力较低，容易形成非选择性界面空隙，导致溶质选择性和性能稳定性下降的风险。真空辅助自主装存在抽滤到膜上的纳米片分散不均匀容易形成缺陷。为了充分利用其有序的孔道进行分子分离，制备连续膜形式的cof是非常重要的，其中界面聚合是一种比较常用工艺成熟的方法，传统纳滤膜多数就采用界面聚合的方法制备的，在超滤膜上界面聚合一层cof层能起到缩小孔径，缓解传统纳滤膜过于致密的作用。
2、在众多胺类单体中我们发现了具有刚性结构的特勒格碱基，特勒格碱基的内部存在稳定的双桥环结构，它是由亚甲基链接的二氮芳辛的氮原子而构成的，从特勒格结构的分子动力学模型可以看出特勒格碱基团分子势能随二面角变化曲率很大，二面角的可变范围很小，特勒格碱具有非常刚性的分子结构。另一方面，特勒格碱基团二面角度适宜，在80-112°附近变化，因此我们尝试在cof中引入碱结构形成一种新型刚性的特殊cof，但是发现制备的tb也像大多数胺类单体一样不溶于水，偶然发现tb由于其特殊的化学结构可以在酸性溶液中溶解，通常cof的生成需要乙酸或其他酸性物质催化，选择常用的乙酸发现既解决了胺类单体不能溶于水的问题也实现乙酸催化cof迅速生长。通过界面聚合方法在水解的pan表面制备了一层cof膜。制造的cof膜对甲基蓝表现出高排斥率最高可达95.3％和优异的通量(43.4l·m-2·h-1·bar-1)较高的水通量源于引入具有v型扭曲二面角结构的碱基，形成特殊的孔道。制得cof膜有望缓解纳滤膜通量低的问题
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种兼具高通量高截留的特勒格碱基共价有机框架纳滤膜的制备方法。所述的cof纳滤膜是通过将具有刚性扭曲结构的特勒格碱基胺类单体与三醛基间苯三酚使用界面聚合的方法在水解的聚丙烯腈超滤膜上制备一层cof层。由于特勒格碱基胺类单体具有v型扭曲刚性二面角结构，刚性结构在cof层形成过程中可以避免层层堆叠的弊端，从而有利于水的传输。扭曲的二面角理论上可以缩小cof的孔径，从而对甲基蓝具有很好的截留率。
2、本发明提出在聚丙烯腈支撑层中引入特勒格碱基胺类单体，制备出一种高通量高截留的特勒格碱基cof纳滤膜。其技术方案如下：
3、一种高通量特勒格碱基共价有机框架纳滤膜的制备方法，具体包括如下步骤：
4、步骤一、将特勒格碱二胺单体溶于酸性水溶液，制备得到水相溶液；
5、步骤二、将多元芳醛溶于有机溶剂，制备得到有机相溶液；
6、步骤三、将基膜浸入所述水相溶液；
7、步骤四、将步骤三处理的膜体浸入所述有机相溶液；
8、步骤五、将步骤四处理的膜体在烘箱中热处理，得到所述纳滤膜。
9、进一步的，步骤一中所述的酸性水溶液是乙酸，三氟乙酸，盐酸或者混酸水溶液。
10、进一步的，步骤一中所述的特勒格碱胺类单体的浓度为0.5-7.5mm。
11、进一步的，步骤二中所述多元芳醛是三醛基间苯三酚(tp)，2,5-二羟基对苯二甲醛(dhta)，或对苯二甲醛；所述有机试剂是正己烷，正庚烷，二氯甲烷或均三甲苯。
12、进一步的，步骤二中有机相溶液的多元芳醛的浓度为0.1-0.5mm。
13、进一步的，步骤三中所述基膜是聚丙烯腈(pan)，聚偏氟乙烯(pvdf)或聚醚砜(pes)。
14、进一步的，步骤三中所述水相溶液在基膜上的停留时间20-60s。
15、进一步的，步骤四中所述有机相溶液在基膜上的停留时间1-15min。
16、进一步的，步骤五中所述热处理时间1-5min；所述热处理温度为40-65℃。
17、一种高通量特勒格碱基共价有机框架纳滤膜，采用所述的制备方法制备而成。
18、本发明制备得特勒格碱基cof纳滤膜孔道内具有独特的v型扭曲刚性二面角结构促进水的传输，甲基蓝水溶液的渗通量(43.4l·m-2·h-1·bar-1)，截留率高达95.3％。本发明的方法适用于水以及部分有机溶剂中染料的分离。
19、本发明采用技术非常成熟的界面聚合的方法成功将新型cof材料引入纳滤膜中，cof材料具有稳定的结构和特有的孔道有望缓解通量与截留之间的trade off效应。纳米材料引入膜中，具有积极的科学意义和实用价值。
1.一种高通量特勒格碱基共价有机框架纳滤膜的制备方法，具体包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的酸性水溶液是乙酸，三氟乙酸，盐酸或者混酸水溶液。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的特勒格碱胺类单体的浓度为0.5-7.5 mm。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤二中所述多元芳醛是三醛基间苯三酚 (tp)，2,5-二羟基对苯二甲醛（dhta），或对苯二甲醛；所述有机试剂是正己烷，正庚烷，二氯甲烷或均三甲苯。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤二中有机相溶液的多元芳醛的浓度为0.1-0.5 mm。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤三中所述基膜是聚丙烯腈（pan），聚偏氟乙烯（pvdf）或聚醚砜（pes）。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤三中所述水相溶液在基膜上的停留时间20-60 s。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤四中所述有机相溶液在基膜上的停留时间1-15 min。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤五中所述热处理时间1-5 min；所述热处理温度为40-65 ℃。
10.一种高通量特勒格碱基共价有机框架纳滤膜，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的制备方法制备而成。
