[發(fā)明專利]用于水軟化的自組裝復(fù)合納濾膜的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710883300.2 | 申請日： | 2017-09-26 |
| 公開（公告）號： | CN107486021B | 公開（公告）日： | 2021-01-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 黃中華;李娜;湯欣源;歐陽志宇 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京理工大學(xué) |
| 主分類號： | B01D61/02 | 分類號： | B01D61/02;B01D67/00;B01D69/12;B01D71/60;C02F5/00 |
| 代理公司： | 南京理工大學(xué)專利中心 32203 | 代理人： | 劉海霞 |
| 地址： | 210094 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 軟化 組裝 復(fù)合 濾膜 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種用于水軟化的自組裝復(fù)合納濾膜的制備方法。所述方法以聚乙烯亞胺為聚電解質(zhì)陽離子層、聚多巴胺為聚電解質(zhì)陰離子層，依靠相反電荷間的靜電作用以及聚多巴胺的強(qiáng)粘附性能，在聚醚砜超濾膜上，采用層層自組裝技術(shù)，交替沉積制備得(聚乙烯亞胺/聚多巴胺/聚乙烯亞胺)/聚醚砜復(fù)合納濾膜。本發(fā)明的復(fù)合納濾膜僅有一個(gè)聚電解質(zhì)雙層和一個(gè)活性層，制備方法操作簡單、膜的厚度可控、穩(wěn)定性好、制備成本較低。復(fù)合納濾膜的純水滲透系數(shù)為7.15L/m2·h·Mpa，截留分子量為480Da，屬于納濾膜范疇。復(fù)合納濾膜對水中的Mg2+、SO42?的截留率最高可達(dá)97.5％，而對Na+、K+和Cl?的截留率僅有36.2％左右，能有效實(shí)現(xiàn)水中的Mg2+和SO42?離子的截留，在水軟化方面有較好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于分離膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于水軟化的自組裝復(fù)合納濾膜的制備方法。
背景技術(shù)
在水處理領(lǐng)域中，納濾膜在壓力驅(qū)動下能獲得大量高品質(zhì)的水，且與反滲透膜相比，污染物去除能力優(yōu)、價(jià)格低廉、能耗低、壽命長，在水軟化、工業(yè)廢水中重金屬的去除、飲用水中微量-痕量污染物的去除、藥物提取、海水淡化等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
多巴胺是一種具有強(qiáng)粘附性能的生物啟發(fā)性表面涂層物質(zhì)，通過簡單的浸泡，即可實(shí)現(xiàn)多巴胺在待改性材料表面的涂覆，涂層厚度會隨浸泡時(shí)間的增加而增加，多巴胺因其良好的親水性和粘附性能而被廣泛應(yīng)用于膜的制備和改性。蔣鈺燁制備了PS/PDOPA/PEIc復(fù)合納濾膜，其對2g/L的MgCl2、CaCl2、NaCl、MgSO4和Na2SO4溶液的截留率分別92.37％、91.32％、51.40％、62.29％和15.74％，復(fù)合納濾膜只對MgCl2、CaCl2展現(xiàn)出相對較優(yōu)的截留性能，不具備對Mg2+和SO42-的選擇性分離性能，且此復(fù)合納濾膜的水接觸角為45.92°，親水性能一般(蔣鈺燁，聚多巴胺復(fù)合膜的制備及其性能研究[D]，中國海洋大學(xué)，2013年)。
層層自組裝技術(shù)，是依靠不同聚電解質(zhì)間的靜電作用、氫鍵、共價(jià)鍵和電荷轉(zhuǎn)移相互作用，來完成膜的制備，具有操作簡單、成膜物質(zhì)豐富、膜厚度可控、表層荷電性可控等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛用于復(fù)合膜的制備。中國專利201410751553.0公開發(fā)表了一種層層自組裝正滲透膜的制備方法以及其所制備的層層自組裝正滲透膜，最終的復(fù)合膜具有4個(gè)聚電解質(zhì)雙層，操作繁復(fù)，耗時(shí)較長。因此，對于層層自組裝技術(shù)，較少聚電解質(zhì)雙層下具備優(yōu)異截留性能的復(fù)合納濾膜將更具優(yōu)勢。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于水軟化的自組裝復(fù)合納濾膜的制備方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案如下：
用于水軟化的自組裝復(fù)合納濾膜的制備方法，包括如下步驟：
步驟1，將聚醚砜超濾膜作為基膜在1～3g/L的聚乙烯亞胺鑄膜液中沉浸30～40min，水洗，烘干；
步驟2，將干燥的表面覆著一層聚乙烯亞胺的復(fù)合膜浸泡于多巴胺溶液中自聚復(fù)合18～30h，水洗，干燥，得到表面覆著聚多巴胺的復(fù)合膜；
步驟3，將表面覆著聚多巴胺的復(fù)合膜在2.5～4.0g/L的聚乙烯亞胺鑄膜液中沉浸30～40min，水洗，干燥，得到自組裝復(fù)合納濾膜。
優(yōu)選地，步驟1中，所述的聚乙烯亞胺鑄膜液的濃度為2g/L，沉積時(shí)間為30min。
優(yōu)選地，步驟2中，所述的多巴胺溶液的濃度為2g/L，自聚復(fù)合時(shí)間為24h。
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