[發(fā)明專利]一種海水脫硼反滲透膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711000261.3
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107551824B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周勇;王書浩
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/12;B01D69/02;B01D71/68;B01D71/56;B01D61/02;C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 朱楓

本發(fā)明公開了一種高脫硼海水淡化反滲透膜及其制備方法，將柔性鏈狀聚異丁烯高分子和均苯三甲酰氯溶解在正己烷中作為有機(jī)相，與間苯二胺水相溶液在聚砜支撐膜上用界面聚合法成膜。本發(fā)明通過在有機(jī)相中共混柔性鏈狀高分子，在界面聚合的同時(shí)穿插到剛性聚酰胺網(wǎng)絡(luò)形成半互穿親疏水網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所制備的反滲透膜對硼具有較高的選擇性，制膜方法簡單易行，所用共混高分子簡單易得，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種反滲透膜的制備工藝，具體是指一種海水脫硼反滲透膜的制備方法。

背景技術(shù)

硼是人和動(dòng)植物所必需的營養(yǎng)元素之一，能促進(jìn)碳水化合物的運(yùn)輸和代謝，促進(jìn)半纖維及其有關(guān)細(xì)胞壁物質(zhì)的合成，促進(jìn)細(xì)胞生長和分裂，促進(jìn)葉綠體結(jié)構(gòu)和基粒的形成，但長時(shí)間與硼化物或硼含量過高物質(zhì)接觸會(huì)對農(nóng)作物和人體產(chǎn)生不利影響；高含量的硼會(huì)可導(dǎo)致不育、胎兒畸形和發(fā)育不良等疾病。硼還會(huì)對一些工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。

海水中硼含量為0.5～9.6mg/L，平均含硼量為4.6mg/L。反滲透膜技術(shù)能夠去除海水中99％以上的離子，但是對硼的去除率為80％左右。這主要是由于硼酸的分子直徑小于反滲透膜的膜孔徑，很容易通過反滲透膜進(jìn)入產(chǎn)水，導(dǎo)致硼的去除率很低。其次，因?yàn)榕鹪诤Ｋ兄饕耘鹚岬男问酱嬖冢且环N不帶電荷的質(zhì)子酸(電性弱)，能夠和膜上的有效部分以氫鍵的形式結(jié)合，與碳酸或水以相同的方式擴(kuò)散到離子濃度低的溶液中去。

因此，人們開展了大量關(guān)于提高海水脫硼率的研究，如提高原水的pH值，使其在堿性下生成B(OH)4-、提高操作壓力增加脫硼率、采用多級反滲透、后處理吸附工藝等；雖然這些工藝一定程度上提高了海水脫硼率，但工藝繁瑣，增加了制水成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對反滲透膜在海水淡化中硼元素難以脫出的問題，提出了一種新型海水脫硼反滲透膜的制備方法

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：一種海水脫硼反滲透膜的制備方法，包括以下步驟：

將聚異丁烯高分子加入到正己烷中攪拌溶解；再加入均苯三甲酰氯攪拌形成均一透明的有機(jī)相，密封靜置2小時(shí)以上；將間苯二胺溶解制成水相溶液，調(diào)節(jié)pH至10；將水相溶液倒在聚砜支撐膜上靜置5分鐘，然后倒掉多余的水相，瀝干至膜表面無肉眼可見的水漬；再倒入含有聚異丁烯和均苯三甲酰氯的有機(jī)相，反應(yīng)30s后放入烘箱中烘干成膜。

進(jìn)一步的，其中有機(jī)相和水相濃度，均苯三甲酰氯質(zhì)量體積比分?jǐn)?shù)為0.05-0.20％g/ml，聚異丁烯質(zhì)量體積比分?jǐn)?shù)為0.1-1.0％g/ml，間苯二胺質(zhì)量體積比分?jǐn)?shù)為1.0-3.0％g/ml，聚異丁烯高分子的分子量為200000～250000g/mol。

將1.0％的三乙胺水溶液和鹽酸溶液混合后用于調(diào)節(jié)水相pH值。

本發(fā)明所用的聚異丁烯高分子，英文名稱：Polyisobutylene，簡稱：PIB，結(jié)構(gòu)式如下：

有益效果：本發(fā)明在有機(jī)相中共混柔性鏈狀聚異丁烯高分子，在界面聚合的同時(shí)穿插到剛性聚酰胺網(wǎng)絡(luò)，形成半互穿親疏水網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。聚異丁烯分子鏈的進(jìn)入縮小的選擇性皮層的孔道結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了孔道篩分效應(yīng)，并改變的反滲透膜的親疏水性，這種效應(yīng)不利于硼的擴(kuò)散，有效的提高了反滲透膜對硼的去除。該方法具有工藝簡單，原料經(jīng)濟(jì)易得，易于工業(yè)化。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此：

實(shí)施例1