[發(fā)明專利]糖基修飾反滲透復(fù)合膜及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106492649B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寇瑞強(qiáng);趙清;梅波;曹建勇;朱守偉
• 申請（專利權(quán)）人: 啟迪清源（北京）科技有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D61/02;B01D67/00
• 代理公司: 北京金言誠信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11229
• 代理人: 朱力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種糖基修飾反滲透復(fù)合膜及其制備方法。

背景技術(shù)

反滲透膜是實現(xiàn)反滲透的核心元件，是一種具有一定脫鹽特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間。反滲透膜應(yīng)具有以下特征：(1)在高流速下應(yīng)具有高效脫鹽率；(2)具有較高機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命；(3)能在較低操作壓力下發(fā)揮功能；(4)能耐受化學(xué)或生化作用的影響；(5)受pH值、溫度等因素影響較小；(6)制膜原料來源容易，加工簡便，成本低廉。一種滿意的反滲透膜應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臐B透量或脫鹽率，可用于分離、濃縮、純化等化工單元操作，主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。

反滲透膜的結(jié)構(gòu)，有非對稱膜和均相復(fù)合膜兩類。非對稱反滲透膜具有致密皮層，水通量較小，現(xiàn)在市場上普遍存在的是均相復(fù)合膜，皮層是非對稱反滲透膜的一半甚至更少，因此有較高的通量。反滲透膜當(dāng)前使用的材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類，由于其親水性不足，通常需要對其改性。

反滲透膜分離技術(shù)的先進(jìn)性以及經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會效益已被大量工程所證實，但反滲透膜在應(yīng)用過程中還存在以下缺陷:

1、支撐層方面，聚砜等多孔支撐膜具有耐壓性好和易成膜等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于復(fù)合反滲透膜的制備。但聚砜支撐膜疏水性強(qiáng)，對有機(jī)溶劑十分敏感，不耐氯，限制了其在特種領(lǐng)域反滲透膜的應(yīng)用。

2、分離層方面，由于膜的疏水性，導(dǎo)致膜容易污染，進(jìn)水中的顆粒、膠體或溶質(zhì)分子在膜表面或膜內(nèi)吸附、沉淀，導(dǎo)致通量大幅下降，產(chǎn)水水質(zhì)變差，降低了膜的使用壽命，增加了運行費用。另外，支撐層和分離層也容易與氧化劑發(fā)生相互作用而被氧化，直接導(dǎo)致膜性能衰竭，嚴(yán)重影響膜的使用壽命。

3、由于反滲透膜的親水性差，反滲透水通量一般比較低，增加了工程制造成本，限制了反滲透膜在大規(guī)模海水淡化、自來水凈化、污水回用等領(lǐng)域的應(yīng)用。

因此，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足和缺陷，有必要研究一種糖基修飾反滲透復(fù)合膜及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到至少一個上述問題而完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個目的在于提供一種糖基修飾反滲透復(fù)合膜的制備方法。該糖基修飾反滲透復(fù)合膜的制備方法包括以下步驟：

將納米無機(jī)粒子油化處理；

處理后的納米粒子與聚全氟乙丙烯共聚物(FEP)氟樹脂粉末和添加劑在高速混料機(jī)中共混；

用熱壓機(jī)在高溫下壓成FEP氟塑料平板膜；

該FEP氟塑料平板膜經(jīng)萃取、堿洗，形成微納米級FEP反滲透膜支撐層；

將所述支撐層洗凈、干燥，浸入稀丙烯酸的無水乙醇溶液中，取出所述支撐層，晾干，然后置于等離子體內(nèi)照射，使得該支撐層表面接枝親水性的聚丙烯酸微層；

用水將等離子體處理后的支撐層清洗干凈，烘干，制得表面覆蓋了高度親水化層的FEP反滲透膜支撐層；

將該FEP反滲透膜支撐層浸泡在水相溶液中，取出并去除表面過量的水相溶液，然后浸泡在多官能團(tuán)酰氯的油相混合溶液中，取出并去除表面過量的油相溶液，形成膜片，干燥，其中，所述水相溶液中加入了烯丙基葡糖或葡萄糖烯丙基酰胺或二者的混合物，以及多官能芳香族胺類化合物或脂肪族胺類化合物；

將干燥好的膜片用常壓等離子體照射，以便糖基聚合充分；

將膜片在純水中漂洗后得到糖基修飾的反滲透復(fù)合膜。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，納米無機(jī)粒子為納米二氧化硅(SiO₂)、納米氯化鈉(NaCl)、納米氧化鐵(Fe₂O₃)或納米氧化鋁。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，納米無機(jī)粒子的平均粒徑為30-50納米。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述反滲透復(fù)合膜只有一個高強(qiáng)度的FEP氟塑料支撐層，去掉了傳統(tǒng)的無紡布層。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，納米無機(jī)粒子占總重的15％-35％。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，添加劑為豆油或環(huán)氧大豆油，添加劑占總重的10％-15％。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，萃取劑為輕汽油或無水乙醇，用到的堿為濃度為20％的氫氧化鈉溶液。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述烯丙基葡糖或葡萄糖烯丙基酰胺的重量百分比為0.5％-2％。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，一種糖基修飾反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

將納米無機(jī)粒子油化處理后與聚全氟乙丙烯共聚物(FEP)氟樹脂粉末和添加劑共混；

用熱壓機(jī)壓成FEP氟塑料平板膜；