[發明專利]用基于陰離子聚亞芳基醚砜和具有氨基的陽離子聚合物的膜除去金屬離子

在審

• 申請號: 201880080741.1
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN111770786A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: O.格隆沃爾德;M.韋伯;M.海寧
• 申請（專利權）人: 杜邦安全與建筑公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/10;B01D69/12;B01D71/58;B01D71/68;B01D71/82;B01D65/00;B01D71/60;B01D69/14;B01D69/08;B01D61/02;B01D61/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王琳;黃希貴

1.一種用于從水性體系中除去金屬離子的方法，所述方法包括將所述水性體系通過負載膜過濾的步驟，所述負載膜包含：

-載體膜，其基于帶有陰離子基團的聚亞芳基醚砜，以及

-陽離子聚合物，其是包含伯氨基和/或仲氨基的聚合物。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述陽離子聚合物是聚乙烯亞胺、聚乙烯亞胺-聚乙烯醇、聚-L-賴氨酸、二乙氨基乙基-右旋糖酐、殼聚糖、聚醚胺、和基于乙烯基胺的聚合物。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述陰離子基團是磺酸根、羧酸根、或膦酸根。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中，所述載體膜基于

a)磺化聚亞芳基醚砜；

b)羧化聚亞芳基醚砜；或

c)載體聚合物，其可通過使以下物質反應獲得：

-至少一種芳香族二鹵化物(M1a)，

-至少一種芳香族二醇的二堿金屬鹽(M2a)，和

-至少一種陰離子單體，其中所述陰離子單體是

·選自磺化芳香族二鹵化物(M1b)和/或磺化芳香族二醇(M2b)的磺化單體，和/或

·選自帶有羧化基團的芳香族二醇的羧化單體(M2c)。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述磺化單體具有通式M1b和M2b，

其中，Ar是二價芳香族殘基，

Hal是F、Cl、Br或I，

n和m獨立地是0、1或2，條件是n和m不同時是0，

并且M1a和M2a的芳基可帶有至少一個C₁-C₄烷基。

6.根據權利要求4所述的方法，其中，所述羧化單體具有通式M2c

其中，R₁是帶有-CO₂H基團的二價烷基殘基。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其中，所述聚芳基醚砜的0.1至40mol％、優選0.3至30mol％、并且特別是0.5至25mol％的重復單元帶有至少一個陰離子基團。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其中，所述金屬離子選自Ca、Mg、Al、Cu、Ni、Pb、Zn、Sb、Co、Cr、Cd、Hg、Po、Ra、Rn、Th、U、Pu、Sr、Cs、Pm和/或Ag。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其中，所述載體膜具有20,000至200,000Da的截留分子量，并且所述負載膜具有低于20,000Da的截留分子量。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其中，所述負載膜是超濾膜。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的方法，其中，所述負載膜具有20至500LMH/巴的純水滲透率。

12.根據權利要求1至11中任一項所述的方法，其中，所述載體膜具有200至1000LMH/巴的純水滲透率。

13.根據權利要求1至12中任一項所述的方法，其進一步包括：在所述過濾步驟之后通過用氧化劑或強酸處理使所述負載膜再生的步驟，和用所述陽離子聚合物處理的后續步驟。