[發(fā)明專利]一種抗菌耐污染復合反滲透膜及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810785912.2
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN109012240A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 劉仕忠;梁松苗;許國楊;金焱;吳宗策
• 申請（專利權）人: 時代沃頓科技有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/56;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/02
• 代理公司: 貴陽睿騰知識產(chǎn)權代理有限公司 52114
• 代理人: 谷慶紅

本發(fā)明涉及反滲透復合膜技術領域，具體是一種抗菌耐污染復合反滲透膜及其制備方法。本發(fā)明通過在鑄膜液中引入硝酸銀和穩(wěn)定劑3?氨丙基三甲氧基硅烷(APS)，在高分子聚合物的溶解攪拌過程中，硝酸銀與DMF發(fā)生氧化還原反應生成納米銀顆粒，在APS的作用下進而形成納米銀穩(wěn)定分散劑，并牢牢嵌入多孔支撐層中，使得膜具備一定的抗菌性能；通過在水相溶液中引入三氨基胍鹽酸鹽(TAGH)，TAGH、間苯二胺與均苯三甲酰氯(TMC)發(fā)生界面聚合反應形成聚酰胺脫鹽層，使得聚酰胺脫鹽層膜面更加光滑、親水性更強。極大地提高了反滲透膜的耐黏附、耐有機物污染性能。另外，利用胍基的“結構碎化”效應活化水分子，增強水的滲透性，在不犧牲脫鹽率的情況下提高了水通量。

技術領域

本發(fā)明涉及反滲透復合膜技術領域，具體是一種抗菌耐污染復合反滲透膜及其制備方法。

背景技術

反滲透膜分離技術由于其操作簡單、無需化學添加劑、能耗低、容易規(guī)?；葍?yōu)勢，被廣泛使用在廢水處理、海水淡化、飲用水凈化等領域。但反滲透膜由于耐污染性能低極大地限制其在工業(yè)應用上的發(fā)展。

膜污染主要包含無機污染、有機污染、膠體污染、生物污染等。水體中不可避免地存在各種細菌和微生物。微生物、細菌等吸附在反滲透膜表面，不斷繁殖造成膜表面形成一層包含生物細胞和有機高分子物質的生物層，最終導致膜的分離性能降低，使用壽命減少，操作費用增加。

提高反滲透膜抗菌耐污染的性能將極大地提高反滲透膜的應用范圍和降低操作費用，具有很大的經(jīng)濟效益。

因此，尋找一種具有較強的抗菌耐污染能力，并且水通量較高的抗菌耐污染復合反滲透膜是當務之急。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，本發(fā)明提供一種抗菌耐污染復合反滲透膜的制備方法。

一種抗菌耐污染復合反滲透膜，包括多孔支撐層和聚酰胺功能層，所述多孔支撐層是由含納米銀、3-氨丙基三甲氧基硅烷的鑄膜液制備而成；所述聚酰胺層是由間苯二胺、TAGH水相溶液和均苯三甲酰氯有機相溶液在多孔支撐層上反應而形成。

優(yōu)選的，所述多孔支撐層是由含納米銀、3-氨丙基三甲氧基硅烷的鑄膜液經(jīng)液-固相轉化法制備而成。所謂相轉化法制膜,就是配制一定組成的均相聚合物溶液，通過一定的物理方法使溶液在周圍環(huán)境中進行溶劑和非溶劑的傳質交換，改變?nèi)芤旱臒崃W狀態(tài)，使其從均相的聚合物溶液發(fā)生相分離，轉變成一個三維大分子網(wǎng)絡式的凝膠結構，最終固化成膜，是常用制膜方法。

優(yōu)選的，所述聚酰胺層是由間苯二胺、TAGH水相溶液和均苯三甲酰氯有機相溶液在多孔支撐層上經(jīng)界面聚合反應而形成。界面聚合是在兩種互不相溶，分別溶解有兩種單體的溶液的界面上(或界面有機相一側)進行的縮聚反應叫做界面聚合。界面聚合反應所得到的聚合物不溶于溶劑，在界面中析出。界面聚合適用于不可逆的縮聚反應。對單體純度和量比要求不高，溶劑消耗量大，設備利用率低，可用于酯高熔點聚合物聚酰胺、聚碳酸酯等。通過此方法可以使聚酰胺層均勻的結合在多孔支撐層上。

優(yōu)選的，所述鑄膜液為高分子聚合物、硝酸銀、3-氨丙基三甲氧基硅烷(APS)、甲基纖維素、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合，置于120-150℃攪拌6-10h，完全溶解冷卻后真空靜置脫泡而成。進一步優(yōu)選的，鑄膜液中含有17-20％的高分子聚合物、0.1-0.2％的硝酸銀、0.1-0.2％的3-氨丙基三甲氧基硅烷(APS)、2-6％的甲基纖維素，溶劑為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。其中高分子聚合物作用為分散劑，甲基纖維素作用為增加聚合物的成膜性。

優(yōu)選的，所述高分子聚合物的質量分數(shù)為17-20wt％，包含聚砜、聚醚砜的一種或者二種。聚砜是分子主鏈中含有烴基-SO2-烴基鏈節(jié)的熱塑性樹脂，英文名Polysulfone(簡稱PSF或PSU)有普通雙酚A型PSF(即通常所說的PSF)，聚芳砜和聚醚砜二種。其有好的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性，并且耐水解、耐輻射、耐燃。