[發(fā)明專(zhuān)利]非MPD型高穩(wěn)定性反滲透膜、制備方法及其用途

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710728251.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107362703A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軒;姚宇健;王連軍;孫秀云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D71/60
• 分類(lèi)號(hào): B01D71/60;B01D67/00;B01D69/10
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心32203
• 代理人: 鄒偉紅,朱顯國(guó)

1.非MPD型高穩(wěn)定性反滲透膜，包括支撐層和聚酰胺層，其特征在于，所述的聚酰胺層的結(jié)構(gòu)如下：

其中，“‐X‐”的結(jié)構(gòu)如下：

2.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜，其特征在于，所述的支撐層為微濾或超濾平板膜或中空纖維膜，材質(zhì)為PVDF、PAN、PSf和PES中的任意一種。

3.制備如權(quán)利要求1所述的反滲透膜的多官能化磺化二胺單體，其特性在于，其結(jié)構(gòu)如下：

其中，“‐X‐”的結(jié)構(gòu)如下：

4.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)取多官能化磺化二胺單體溶解在水中制成水相溶液，調(diào)節(jié)pH值為9～11，將水相溶液與支撐層表面接觸，使支撐層表面完全被水相溶液浸潤(rùn)后，去除支撐層表面多余的水相溶液；

(2)將步驟(1)的產(chǎn)物與含有均苯三甲酰氯的有機(jī)相溶液完全接觸，使其完全被有機(jī)相溶液浸潤(rùn)后，去除膜表面多余的有機(jī)相溶液并揮發(fā)至干；

(3)將步驟(2)得到的膜材料用有機(jī)溶劑清洗，揮發(fā)后用去離子水清洗至膜表面無(wú)反應(yīng)殘留物。

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，水相溶液的濃度為0.1‐3wt％；調(diào)節(jié)pH值采用氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、三乙胺中的一種或多種；水相溶液浸潤(rùn)時(shí)間大于1min。

6.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，有機(jī)相溶液中均苯三甲酰氯的濃度為0.01‐0.5wt％；有機(jī)相溶液的有機(jī)溶劑為石油醚、正己烷、環(huán)己烷、正庚烷、正葵烷、正十二烷、甲苯、二甲苯、異丙醇中的一種或多種混合溶液；浸潤(rùn)時(shí)間大于10s。

7.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，有機(jī)溶劑為石油醚、正己烷、環(huán)己烷、正庚烷、正葵烷、正十二烷、甲苯、二甲苯、異丙醇中的一種或多種混合溶液。

8.多官能化磺化二胺單體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(a)將苯并三氮唑、苯胺、某二醛在乙醇溶液中反應(yīng)，室溫?cái)嚢琛⒊闉V后洗滌烘干，得到固體A，其中，苯并三氮唑、苯胺、某二醛的摩爾比為1:1:1.5‐1:1.5:4；

(b)將固體A加入四氫呋喃中，再加入硼氫化鈉，20‐90℃下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后蒸干溶劑，加水調(diào)節(jié)pH至中性，再經(jīng)抽濾烘干得到固體B，其中，A與硼氫化鈉的摩爾比為1:1‐1:10；

(c)將固體B溶于四氫呋喃中，逐滴加入三氟乙酸酐，反應(yīng)后析出于水中，抽濾烘干后得到固體C，其中，B與三氟乙酸酐的摩爾比為1:2‐1:5；

(d)在C中逐滴加入磺化試劑，0‐100℃下反應(yīng)后到入去離子水中，調(diào)節(jié)至中性，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)完后加入乙醇提取有機(jī)物，過(guò)濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)析出產(chǎn)物D，并用丙酮反復(fù)洗滌，其中C與磺化試劑的摩爾比為1:2‐1:10；

(e)將D加入去離子水中，逐滴加入水合肼，30‐100℃下加熱攪拌，調(diào)節(jié)pH至1‐5，得到所述磺化二胺單體，其中，D與水合肼的摩爾比為1:2‐1:50。

9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)中，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為1‐24h，某二醛為對(duì)苯二甲醛、1,4‐苯二乙醛、1,4‐苯二丙醛和1,2‐苯二乙醛中任意一種；步驟(b)中，反應(yīng)時(shí)間為1‐24h；步驟(c)中，反應(yīng)時(shí)間為1‐10h；步驟(d)中，反應(yīng)時(shí)間為1‐24h，磺化試劑為濃硫酸或濃度為10‐50wt％的發(fā)煙硫酸；步驟(e)中，反應(yīng)時(shí)間為1‐24h。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反滲透膜在污水深度處理、中水回用、海水淡化和優(yōu)質(zhì)飲用水制備中的用途。