[發明專利]一種抗菌復合反滲透膜

有效

• 申請號: 201210007030.6
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102527252A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 丁國良;趙經緯;俞三傳;王炎鋒
• 申請（專利權）人: 杭州天創環境科技股份有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/56
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳小良

技術領域

本發明涉及一種高分子復合膜，具體是指一種具有抗菌功能的復合反滲透膜。

技術背景

反滲透技術是一種高效、節能的綠色新型分離技術，具有設備簡單、操作條件溫和、處理量大、分離效率高等突出特點，已在海水和苦咸水淡化、廢水處理與資源化、生物制品分離、環境工程、食品、醫藥等領域得到廣泛應用，并已取得了很好的經濟和社會效益；近年來，隨著全球水資源短缺日益嚴重、水污染日益加重，反滲透技術在海水淡化和水回用領域得到了更廣泛的應用和重視。但是反滲透膜分離技術的應用瓶頸之一是膜污染，尤其是膜表面的生化污染，已嚴重制約了反滲透技術在高污染水處理、水回用以及化工分離等領域中的應用。

近十幾年來，在抗污染反滲透膜研究與開發方面開展了大量的研究工作，主要通過膜表面涂敷、表面化學改性、表面接枝等化學物理方法，改變反滲透膜的化學物理性質如表面親水性、表面粗糙度和表面電荷等，提高反滲透復合膜的抗污染性能。

Uemura和Kuriharal研制了一種聚砜多孔支撐層、聚酰胺超薄皮層和聚乙烯醇(PVA)保護層的薄層復合膜(TFCM)，以提高膜的親水性和耐污染性；Jennifer等通過在聚酰胺反滲透復合膜表面涂覆聚醚-酰胺嵌段共聚物來提高抗污染性；Elimelech等用陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉處理聚酰胺反滲透復合膜，以提高膜對水中的膠體的耐污染能力；Wilbert等用兩種T-X系列和P系列聚環氧乙烯型非離子表面活性劑，處理商用聚酰胺反滲透復合膜，提高膜的抗蛋白質污染能力；Kim等采用物理涂覆工藝改性反滲透復合膜，以提高膜處理染料廢水的抗污染性能。

Kulkarni以質子性酸如HF，HCl，H₂SO₄，HNO₃和H₃PO₄等作為親水試劑，或將膜置于乙醇、異丙醇等溫和的溶劑中，使聚酰胺反滲透復合膜的親水性提高；Mukherjee等把聚酰胺反滲透復合膜CPA2和SWC1浸入氫氟酸(HF)催氟酸(FSA)/異丙醇(IPA)/水的混合液中進行改性，隨著處理時間的延長，膜接觸角減小，其親水性增強。

Kang等人在初生態聚酰胺反滲透復合膜表面接枝聚乙二醇，在提高膜表面親水性的同時又降低了膜表面粗糙度，從而提高了膜的抗污染性能；Freger以及Gilron等均采用氧化還原法(以K₂S₂O₈和K₂S₂O₅作為引發劑)在聚酰胺反滲透復合膜表面接枝具有親水性的丙烯酸、甲基丙烯酸等支鏈，使膜表面粗糙度降低，從而減弱了污染物在膜表面的吸附，同時膜接觸角減小，膜親水性增強，因此膜的耐污染性增強；Belfer等采用輻射接枝法在商用聚酰胺復合膜表面分別接枝甲基丙烯酸支鏈和聚乙二醇甲基丙烯酸支鏈，由于親水性基團-C0OH的存在，膜在整個pH值范圍內均具有較高的負Zeta電位，從而改善了膜的抗污染能力；同樣，Belfer等在聚酰胺反滲透復合膜表面上接枝丙烯腈支鏈，也取得了較好的抗污染效果。

因而，盡管目前在抗污染反滲透膜的研究開發方面已取得了很大的進展，但仍然無法抑制反滲透膜表面的生化污染，而提高反滲透膜的抑菌性能是關鍵。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提出一種新型的復合反滲透膜結構，可以有效提高現有復合反滲透膜的抗菌和抗生化污染性能。

本發明是通過下述技術方案得以實現的：

一種抗菌復合反滲透膜，其特征在于，多孔支撐膜上復合有一層高分子脫鹽層，在高分子脫鹽層上有一層高分子抗菌材料，通過表面修飾技術復合而成。

作為優選，上述的抗菌復合反滲透膜中的高分子脫鹽層是聚酰胺類高分子；作為更佳選擇，所述的聚酰胺類高分子為全芳香聚酰胺，或芳香聚酰胺-脲，或芳香聚酰胺-氨基甲酸酯，或芳族-脂族混合聚酰胺；

具體分子式表示如下：

A：全芳香聚酰胺

X為：-H或-Cl或-NO₂或-CH₃。

B：芳香聚酰胺-脲

Y為：-H或-Cl或-NO₂或-CH₃。

C：芳香聚酰胺-氨基甲酸酯