[發明專利]高通量可透過的反滲透膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201780090691.0
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN110650789A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 邱長泉;呂愉斌;劉敏玲;劉朝軍
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: B01D71/56
• 分類號: B01D71/56;B01D61/02;B01D67/00
• 代理公司: 11205 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發明公開了具有高通量的高滲透性反滲透(RO)膜及其制備方法，該反滲透膜包含具有嵌入的氧化石墨烯顆粒的聚酰胺層。

背景技術

清潔飲用水對于人類健康是重要的，因為未清潔的水可包含細菌，病毒和對人類有害的重金屬。然而，由于人口的增長和工業的發展，正在產生大量的廢物或被污染的水，這使環境惡化并威脅人們的健康。

在許多國家，政府提供的飲用水質量受到損害，公民需要依靠額外的過濾技術。RO(反滲透)技術由于其在去除幾乎所有水中的鹽和污染物方面的獨特優勢，在許多水處理領域中起主導作用。

因此，重要的是開發用于住宅水凈化的超低壓力RO膜，其可與商業RO膜具有競爭性，或甚至優于商業RO膜。

通常，用于住宅/商業水凈化器的成功超低壓力RO膜應滿足水通量為3.6-7.0LMH@1bar并且抑制大于95％的此類要求。雖然許多現有超低壓力RO膜產品使用薄但有選擇的PA(聚酰胺)層來制備，但仍需要開發出能夠滿足或超過上述水通量參數的超低壓力RO膜。

發明內容

在一個實施方案中，本發明提供反滲透膜。反滲透膜包括其上具有聚酰胺材料的微孔膜，聚酰胺材料包含氧化石墨烯，并且反滲透膜具有6.0至8.0L/m²/小時/巴(LMH/巴)的水通量。

意料不到且有利地是，由于聚酰胺材料中存在氧化石墨烯，本發明的膜的一些實施方案具有特別高的水通量和排斥率。已令人驚奇地發現，根據本文所述的方法制備的反滲透膜的一些實施方案能夠獲得比一些最佳可商購獲得的反滲透膜大的水通量。

附圖說明

附圖通常以舉例的方式而非限制性的方式示出本發明的各種實施方案。

圖1為根據各種實施方案的多孔UF(超細)膜基底的橫截面的SEM(掃描電鏡)圖像。

圖2為根據各種實施方案的RO膜的表面的SEM圖像。

圖3為根據各種實施方案的石墨烯氧化物(GO)的化學結構。

圖4為傳統RO膜與根據各種實施方案的GO嵌入的RO膜的結構。

具體實施方式

現在將詳細地參考所公開主題的特定實施方案，實施方案的示例部分地示于附圖中。雖然所公開主題將結合所枚舉的權利要求進行描述，應當理解例示的主題并非旨在對所公開主題的權利要求構成限制。

在整個文檔中，以范圍形式表示的數值應以靈活的方式理解為不僅包括作為范圍界限明確列舉的數值，還包括該范圍內所涵蓋的所有單個數值或子范圍，就如同各數值和子范圍明確地表示出來。例如，“約0.1％至約5％”或“約0.1％至5％”的范圍應理解為不只是包括約0.1％至約5％，而且還包括指定范圍內的單個數值(例如，1％、2％、3％和4％)以及子范圍(例如，0.1％至0.5％，1.1％至2.2％，3.3％至4.4％)。除非另外指明，語句“約X至Y”具有與“約X至約Y”相同的含義。同樣，除非另外指明，語句“約X、Y、或約Z”具有與“約X、約Y、或約Z”相同的含義。

在該文檔中，除非上下文另外明確指明，術語“一個”、“一種”或“所述”用于包括一個(種)或多于一個(種)。除非另外指明，術語“或”用于指非排他性的“或”。陳述“A和B中的至少一個”或“A或B中的至少一個”具有與“A、B或A與B”相同的含義。此外，應當理解，除非另外規定，否則本文中使用的措辭或術語是僅用于說明目的而不是限制性的。任何使用章節標題的目的都是為了幫助閱讀本文檔，而不是將其解釋為限制性的，與章節標題相關的信息可在該特定章節內或外部出現。