[實用新型]三維熔融沉積聚酰胺正滲透膜

有效

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• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN205042367U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 周律;賈奇博;許陽宇
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: B01D71/56
• 分類號: B01D71/56;B01D69/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及材料領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及一種三維熔融沉積聚酰胺正滲透膜。

背景技術(shù)

水資源短缺是目前我國乃至世界范圍內(nèi)面臨的重要問題。向海水、污水辟源是解決水資源短缺的重要手段。滲透膜分離技術(shù)在水處理領(lǐng)域具有重要的地位。目前主要應用的有納濾膜(Nanoflitration,NF)、反滲透膜(ReverseOsmosis，RO)、以及正滲透膜(Forwardosmosis,FO)等。其中，正滲透膜(又稱FO膜)，因其利用滲透原理，無需外加壓力，具有高回收率、膜污染低、廢水排放少等優(yōu)點而在水處理領(lǐng)域具有廣泛的應用。

然而，目前的正滲透膜的性能仍有待改進。

實用新型內(nèi)容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

本實用新型是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的：

目前的正滲透膜存在比較嚴重的濃差極化現(xiàn)象，嚴重影響了正滲透膜的水通量，進而影響了正滲透膜在水處理領(lǐng)域中的應用。發(fā)明人經(jīng)過深入的研究發(fā)現(xiàn)，這是由于正滲透膜的厚度以及厚度的均勻度不能得到很好的控制。

有鑒于此，在本實用新型的第一方面，本實用新型提出了一種制備正滲透膜。可選地，所述正滲透膜包括：支撐層，以及正滲透皮層膜，所述正滲透皮層膜設置在所述支撐層的表面上，其中，所述正滲透皮層膜具有：5～8微米的厚度；不超過5％的厚度偏差。由此，可以由支撐層為所述正滲透膜提供良好的支撐結(jié)構(gòu)，并且由正滲透皮層膜為正滲透膜提供良好的孔隙率，均勻的厚度分布，從而達到較高水通量以及較高截留率，進而提高所述正滲透膜的性能。

可選地，所述支撐層是聚砜超濾支撐層。由此，可以由聚砜超濾膜為所述正滲透膜提供良好的支撐。

可選地，所述正滲透膜進一步包括交聯(lián)層。所述交聯(lián)層設置在所述支撐層與所述正滲透皮層膜之間。由此，可以由所述交聯(lián)層為所述支撐層以及所述正滲透皮層膜提供良好的連接，并且所述交聯(lián)層還可以進一步防止由于所述支撐層孔隙過大導致的對所述正滲透膜性能的影響。

可選地，所述交聯(lián)層是由均苯三甲酰氯形成的。由此，可以由均苯三甲酰氯為所述支撐層提供化學性能穩(wěn)定的交聯(lián)層，進而防止由于支撐層孔隙過大而影響正滲透膜的使用效果。

可選地，所所述正滲透皮層膜是由聚酰胺形成的。由此，可以由聚酰胺為所述正滲透皮層膜提供良好的親水程度以及具有較高孔隙率的結(jié)構(gòu)，進而可以提高所述正滲透膜的使用性能。

可選地，所述正滲透膜的所述正滲透皮層膜是通過3D打印形成的。由此，利用3D打印技術(shù)，能夠形成厚度均勻、具有可控結(jié)構(gòu)的正滲透皮層膜，進而能夠提高所述正滲透膜的孔隙率，降低濃差極化對正滲透膜分離性能的影響。

可選地，所述正滲透膜包含的所述正滲透皮層膜由多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成。由此，可以由該多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為所述正滲透皮層膜提供均勻的結(jié)構(gòu)以及較高的孔隙率，進而降低濃差極化對所述正滲透膜的離子截留率的影響，從而進一步提高所述正滲透膜的性能。

可選地，在0.1MPa的水流壓力下，所述正滲透膜具有30L/m²h～60L/m²h的水通量。由此，所述正滲透膜能夠在實際使用中為使用者提供較高的水通量，進而提供較高的處理效率。

可選地，在0.1MPa的水流壓力下，所述正滲透膜針對海水具有水通量為60L/m²h。由此，所述正滲透膜能夠在實際使用中為使用者提供較高的水通量，進而提供較高的處理效率。

可選地，針對NaCl，所述正滲透膜具有不低于95％的截留率；或者針對MgSO₄，所述正滲透膜具有不低于99％的截留率。由此，所述正滲透膜能夠在實際使用中為使用者提供較高的離子截留率，進而提供較高的處理效率。

附圖說明

圖1顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的制備正滲透膜方法的流程示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本實用新型另一個實施例的制備正滲透膜方法的流程示意圖；

圖3顯示了根據(jù)本實用新型又一個實施例的制備正滲透膜方法的流程示意圖；

圖4顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的正滲透膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5顯示了根據(jù)本實用新型另一個實施例的正滲透膜的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6顯示了根據(jù)本實用新型又一個實施例的正滲透膜的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7顯示了根據(jù)本實用新型又一個實施例的正滲透膜的部分結(jié)構(gòu)示意圖；