[發明專利]一種反滲透膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810805115.6
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108905625B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 馮廣義
• 申請（專利權）人: 北京億家清泉環保科技有限公司
• 主分類號: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D67/00;B01D69/02;B01D71/66;B01D71/68;C02F1/44
• 代理公司: 杭州知管通專利代理事務所(普通合伙) 33288
• 代理人: 黃華

1.一種反滲透膜的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一，將N，N-二甲基甲酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、均苯三甲酰氯和環己烷混合，室溫下攪拌5-10h，升溫至40-60℃反應5-10h，得到混合溶液，備用；

步驟二、將反滲透膜基膜浸漬在上述混合溶液中，保持20-30min，取出進行真空干燥，干燥后再次浸漬在混合溶液中，重復上述步驟2-3次，得到干燥的膜片；

步驟三、將干燥的膜片置于50℃的去離子水中，洗刷2-3遍，最終在烘箱中以80℃的溫度條件烘干30-60min即得到反滲透膜；

步驟二中所述的反滲透膜基膜的制備包括以下步驟：

步驟A、表面改性的納米材料的制備

a、將納米二氧化鈦置于去離子水中，通過磁力攪拌15-30h，制成質量百分比濃度為5-10％的懸濁液，備用；

b、將間苯二胺、乙酸、硅烷偶聯劑、N-甲基吡咯烷酮、第一化合物和去離子水以質量比為2-5:1-2:0.5-2:2-4:5-8:30-60混合，攪拌3-6h制得第一溶液，備用；

所述硅烷偶聯劑為氨基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基氨基丙基三甲氧基硅烷以質量比為1-2:2-3混合；

所述第一化合物的結構式參見式(1)

其中，R1選自苯環、甲基、乙基、羥基、丙基、酯基、氨基、芳烷基、雜芳基，乙烯基、噻吩基、萘基、吡啶基、鹵素；

R2選自氫、鹵素、甲基、乙基；

c、將步驟a制備的懸濁液和步驟b制備的第一溶液混合置于80℃-150℃油浴中攪拌30-60min，冷卻至室溫通入氮氣靜置10-30min，再加入第一混合液和催化劑升溫至60-70℃回流4-6h，將反應產物經真空過濾出來后，經乙醇清洗3-6次，真空干燥，得到表面改性的納米材料備用；

所述第一混合液由乙烯基吡咯烷酮和醋酸鈉以質量比為1-5:2-4組成；

所述催化劑為Pt_xCo_y合金催化劑，所述x/y＝1.5-2；

所述步驟a制備的懸濁液、步驟b制備的第一溶液、第一混合液和催化劑的質量比為2-3:5-8:1-2:0.2-0.5；

步驟B、反滲透膜基膜的制備

將聚合物溶液和步驟A制備的表面改性的納米材料置于容器中，攪拌20-60min，停止攪拌得到鑄膜液，靜置，當鑄膜液完全脫出氣泡后，在玻璃上進行澆鑄成膜，升溫至50-90℃條件下真空干燥10-20小時，將干燥后的膜揭起并熱壓，熱壓溫度為100-150℃，壓力為3-9Mpa；將熱壓后的膜進行裁剪后進行拉伸得到反滲透膜基膜；

所述聚合物溶液由聚醚砜、聚醚砜酮和第二化合物以質量比為1-4:2-5:1-2混合制得；

所述第二化合物的結構式參見式(2)

其中，R3選自烷基、芳基、芳烷基、雜芳基、萘基。

2.如權利要求1所述的一種反滲透膜的制備方法，其特征在于，步驟一中所述N，N-二甲基甲酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、均苯三甲酰氯和環己烷的質量比為1-5:3-4:1-2:10-15混合。

3.如權利要求2所述的一種反滲透膜的制備方法，其特征在于，步驟一中所述N，N-二甲基甲酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、均苯三甲酰氯和環己烷的質量比為4:3.5:1.5:15混合。

4.一種反滲透膜，其特征在于該反滲透膜采用如權利要求1-3之一的方法制備得到。

5.一種如權利要求4所述的反滲透膜在用于水處理與化工分離的應用。