[發明專利]含碳納米管的雜化反滲透復合膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201010141644.4
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN101791522A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 張林;施國忠;邱實;周志軍;陳歡林
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/56;B01D71/02;B01D71/68;B01D61/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及反滲透復合膜領域，尤其涉及一種含碳納米管的雜化反滲 透復合膜及其制備方法。

背景技術

反滲透作為最早實現工業化的膜技術之一，在海水淡化領域已經得到 了廣泛的應用，目前，全球利用反滲透法制備的淡水日產量約2×10⁷噸。 反滲透膜是反滲透技術的核心內容。隨著水資源問題日趨嚴重，反滲透技 術在水處理領域的應用將越來越廣泛，從海水淡化領域正逐漸拓展到廢水 處理等領域，因此對反滲透膜也提出了新的要求，需要對現有的反滲透膜 進行改進。近幾年來，在傳統的反滲透膜基礎上，一些新的反滲透膜被不 斷開發：

公開號為CN1817422A的中國專利中公開了一種具有特殊選擇分離 性的聚酰胺反滲透膜及其制備方法，利用間苯二胺和2，4-二氨基苯磺酸的 水溶液，與間苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯的有機相溶液進行界面聚合反 應，制得反滲透膜。

公開號為CN1817423A的中國專利申請中公開了一種具有特殊選擇 分離性的聚酰胺反滲透膜及其制備方法，利用間苯二胺和哌嗪的水溶液與 均苯三甲酰氯的有機相溶液進行界面聚合反應，制得反滲透膜。

公開號為CN101601975A的中國專利申請中公開了一種復合反滲透 膜。通過在現有反滲透膜的聚砜支撐層上采用多元胺與含酰基的有機溶液 經界面縮合得到具有三位交聯結構的聚酰胺層，使復合反滲透膜的性能進 一步提高，膜分子具有更好致密性以及更強剛性，提高致密性從而可提高 膜的脫鹽率，而提高剛性能夠使膜具有優良的抗壓密化性能，從而能夠降 低膜性能的衰減速度，延長膜的使用壽命。

公開號為CN101569836A的中國專利申請中公開了一種高通量復合 反滲透膜及其制備方法，在多孔支撐層上復合有一層聚酰胺膜。在增加聚 酰胺反滲透膜有效膜面積的同時，提高反滲透膜的兩相單體的交聯程度， 從而避免了傳統復合反滲透膜改進方法形成的松散結構導致的膜通量增 加而脫鹽率惡化的結果，最終制備出具有高通量、高脫鹽率的反滲透膜。

從現有的研究來看，合成新單體通常是引入某些新的功能基團，或者 是對交聯結構等進行一些改進，對膜的性能只能做部分改善，很難實現根 本性的變化。另外，由于聚酰胺膜的分離層為超薄層，通過降低膜厚來減 少傳遞阻力已經很難實現，而降低聚酰胺層的交聯度來提高膜通量勢必會 降低膜的截留率。因此，探索發明一種新型的反滲透復合膜的制備方法， 使其同時具有高通量高選擇性，將具有深遠的經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明提供了一種膜通量高的含碳納米管的雜化反滲透復合膜。

本發明還提供了一種生產成本低且能夠大規模應用的含碳納米管的 雜化反滲透復合膜的制備方法。

一種含碳納米管的雜化反滲透復合膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)將芳香族多元胺溶解并均勻分散在水中，制成水相溶液A；

將芳香族多元酰氯溶解在有機溶劑中，攪拌均勻，制成有機相溶液B；

所述的水相溶液A、有機相溶液B中的一種或兩種中分散有碳納米 管；即將碳納米管分散于所述芳香族多元胺水溶液中或分散于所述芳香族 多元酰氯有機溶液中；或者將部分碳納米管分散于所述芳香族多元胺水溶 液中，余下碳納米管分散于所述芳香族多元酰氯有機溶液中；

(2)將聚砜支撐膜浸入水相溶液A保持1分鐘-20分鐘，去除殘余 在聚砜支撐膜表面的水相溶液A，再將該聚砜支撐膜浸入有機相溶液B中 并保持10秒-120秒，去除膜表面殘留的有機相溶液B，晾干，得到復合 有含碳納米管聚酰胺膜的聚砜支撐膜，經干燥制得含碳納米管的雜化反滲 透復合膜。

所述的聚砜支撐膜選用本領域常用的市售產品即可，一般為包括無紡 布層的聚砜支撐膜。

作為優選：

所述的水相溶液A中芳香族多元胺的質量百分濃度為1％-2％。

所述的芳香族多元胺選自苯二胺、5-磺酸基間苯二胺中的一種或兩種 的混合物。

所述的苯二胺與5-磺酸基間苯二胺混合物中苯二胺與5-磺酸基間苯 二胺的重量比為1-50∶1。

所述的有機相溶液B中芳香族多元酰氯的質量百分濃度為 0.05％-0.2％。

所述的芳香族多元酰氯選自均苯三甲酰氯、5-異氰酸酯-異酞酰氯、間 苯二甲酰氯中的一種或均苯三甲酰氯與5-異氰酸酯-異酞酰氯混合物、均 苯三甲酰氯與間苯二甲酰氯混合物中的一種。