[發明專利]一種復合醋酸纖維素正滲透膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710628661.2
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN109304089B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 宋海明;王立平;朱麗靜;曾志翔;薛群基
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D67/00;B01D69/12;B01D71/16;B01D71/60;C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

本發明公開了一種復合醋酸纖維素正滲透膜及其制備方法與應用。所述的制備方法包括：至少將醋酸纖維素、二氧六環、丙酮、甲醇和乳酸混合均勻并加熱，形成鑄膜液，之后采用相轉化法制成平板膜；將所述平板膜置入聚乙烯醇溶液，之后取出并置入交聯溶液進行交聯反應；將經前述步驟處理后的平板膜置入包含能促使多巴胺聚合的物質的液相體系中，之后加入多巴胺進行聚合反應，獲得復合醋酸纖維素正滲透膜。采用本發明方法制備的復合醋酸纖維素正滲透膜具有高通量、高截留、環境友好等特點，可廣泛應用于海水淡化、廢水處理、應急水袋或濃鹽水再濃縮等領域。

技術領域

本發明屬于正滲透水處理膜技術領域，特別涉及一種復合醋酸纖維素正滲透膜及其制備方法與應用。

背景技術

目前，隨著人口和經濟的持續增長，環境污染、資源和能源短缺越來越凸顯，而水資源的短缺尤為嚴重。因此水處理技術已經越來越受到政府和企業的關注。膜法水處理相對于傳統水處理方式具有能耗低、工藝簡單、運行穩定和出水水質高等諸多優勢，已經在很多領域獲得推廣應用。但由于壓力驅動膜過程需要占地面較大、較高的外加壓力、膜易被污染并且存在濃鹽水排放的問題而制約著其發展。相比之下，正滲透(FO)過程作為新型的膜法水處理技術，與傳統的壓力驅動膜過程相比，正滲透過程具有公認的優勢包括高水回收率、低膜污染和潛在的低耗能。因此正滲透技術被廣泛應用于海水淡化、水凈化、廢水處理及食品醫藥等領域。然而，當前正滲透膜的制備方法還是采用以往制備壓力驅動膜的傳統技術，新型的高性能正滲透膜的制備方法在一定程度上還或多或少存在一些不足，發展仍處在起步階段。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合醋酸纖維素正滲透膜及其制備方法與應用，以克服現有技術中的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種復合醋酸纖維素正滲透膜的制備方法，其包括：

(1)至少將醋酸纖維素、二氧六環、丙酮、甲醇和乳酸混合均勻并加熱，形成鑄膜液，之后采用相轉化法制成平板膜；

(2)將所述平板膜置入聚乙烯醇溶液，之后取出并置入交聯溶液進行交聯反應；

(3)將經步驟(2)處理后的平板膜置入包含能促使多巴胺聚合的物質的液相體系中，之后加入多巴胺進行聚合反應，獲得復合醋酸纖維素正滲透膜。

在一些實施例中，所述交聯反應的溫度為40～65℃，時間為5～30min。

在一些實施例中，所述步驟(3)包括：

提供主要由雙氧水、能夠促使雙氧水分解形成氧氣的催化劑及三羥甲基氨基甲烷-鹽酸緩沖溶液混合均勻形成混合液，以及

將經步驟(2)處理后的平板膜置于所述混合液中，并加入多巴胺形成混合反應體系，再使所述混合反應體系于室溫下反應2～20min，獲得所述復合醋酸纖維素正滲透膜。

本發明實施例還提供了由所述方法制備的復合醋酸纖維素正滲透膜。

優選的，所述正滲透膜包括：

正滲透基膜；

至少分布于所述正滲透基膜表面的、由聚乙烯醇交聯形成的致密過濾層；以及

至少分布于所述過濾層表面的聚多巴胺層。

本發明實施例還提供了前述的復合醋酸纖維素正滲透膜于海水淡化、廢水處理、應急水袋或濃鹽水再濃縮領域的用途。