[發明專利]一種改性聚醚砜功能梯度分離膜的制備方法

有效

• 申請號: 201711017981.0
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107715705B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 宋來洲;劉培;王秀麗;吉敏;王進博;高佳麗
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/02;B01D67/00;C02F1/28;C02F1/44;C02F101/20;C02F101/10
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 續京沙

一種改性聚醚砜功能梯度分離膜的制備方法，首先制備胺化聚醚砜分離膜并將其粉碎；然后使胺化聚醚砜分離膜碎屑與丙烯酸甲酯和乙二胺經邁克爾加成和酰胺化反應在膜碎屑中載入樹枝狀聚酰胺?胺官能基團，繼而應用相轉移技術制備載帶樹枝狀聚酰胺?胺官能基團的改性聚醚砜功能分離膜；之后分別以殼聚糖乙酸水溶液和均苯三甲酰氯正己烷溶液為水相和有機相，借助界面聚合反應，在改性聚醚砜功能分離膜表面形成納濾芳香酰胺超薄層，即得改性聚醚砜功能梯度分離膜。本發明方法簡便可行，納濾超薄層的涂覆過程綠色環保；制備的分離膜有效融合了微超濾螯合膜吸附和納濾膜截留的處置效能，保障含有高濃度重金屬和磷酸鹽污染物的廢水處置后直接排放和回用。

技術領域

本發明涉及一種分離膜的制備方法。

背景技術

隨著化學化工、醫藥、食品、石化、微電子、精密制造等行業迅猛發展，水環境污染問題也越來越嚴重。其中，重金屬污染和水體富營養化尤其值得關注。重金屬污染和水體富營養化給水生生態系統和人類健康造成嚴重危害，實現水環境中重金屬污染物的有效去除和富營養化的有效防控是水污染防治的重要舉措。

用于廢水中重金屬污染物和氮磷營養物去除的主要方法有：化學沉淀、離子交換與吸附、生物吸附與富集、生物法、以及膜分離技術等。近十幾年來，隨著膜技術的快速發展，其在水處理領域的應用越來越廣泛，與其他處置技術相比，膜分離技術用于水體重金屬污染和富營養化的治理也日益受到關注。目前，用于重金屬廢水處理和氮磷營養物去除的膜技術尚限于電滲析、聚合物吸附和膠束增強微超濾、納濾和反滲透等。但電滲析存在系統構建繁瑣、處置成本高的缺陷，聚合物吸附和膠束增強微超濾存在重金屬二次處置問題，納濾和反滲透存在處理成本高、預處理要求嚴格的缺點。與此相比，共混或接枝有吸附作用官能基團的改性微超濾分離膜具有壓力損失小、水通量大的突出優點，其研發和應用值得關注。

與聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯烴等高分子成膜材料相比，聚醚砜具有優良的耐化學腐蝕性能、耐熱性能、電絕緣性能和機械性能，已被作為一種廣泛使用的分離膜成膜材料。但以聚醚砜微超濾分離膜做為納濾膜的支撐膜時，其本身對重金屬和磷酸鹽等小分子污染物基本無截留去除作用，故而對聚醚砜微超濾分離膜進行改性處理，提升其截留處置性能，是拓展其應用的關鍵。公開號為CN 103041719 A的專利提及首先對聚醚砜進行氯乙酰化改性處理，之后再接枝二乙烯三胺，制備了載有多氨基官能基團的聚醚砜陰離子交換膜，該聚醚砜陰離子交換膜對Cu²⁺和磷酸鹽有較好的吸附效果，但其只適于處置低濃度的含銅廢水或含磷廢水，而對高濃度的重金屬廢水和磷酸鹽廢水的吸附處置作用有限。公開號為CN103553195 A的專利報道利用乙二胺和丙烯酸甲酯制備樹枝狀聚酰胺-胺與超支化聚酰胺-胺復合重金屬水處理劑，該重金屬廢水處理劑能有效實現Cu²⁺、Cr⁶⁺、Ni²⁺、Zn²⁺等多種重金屬污染物的吸附去除，但該專利技術制備的是液態吸附劑，其回收和再利用困難，繼而對重金屬污染的工程處置性能欠佳，并且存在潛在的二次環境污染隱患。