[發明專利]一種用于苦咸水淡化的反滲透膜制備方法

有效

• 申請號: 201910548002.7
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN111495216B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 彭文博;林丹丹;秦泗光;吳正雷;楊曉明;曹恒霞;王肖虎;范克銀
• 申請（專利權）人: 江蘇久吾高科技股份有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/02;C02F1/44
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本發明涉及一種用于苦咸水淡化的反滲透膜制備方法。該方法以多孔超濾膜為基膜，以水相單體與與油相單體為反應物，通過引入金屬氧化物和精確調控過程參數的方式，控制界面聚合反應，制備出交聯度高、通量高、抗污染的反滲透膜。本發明所制備的反滲透膜該反滲透膜對鹽離子的截留性能較好，運行穩定，抗污染性能好，在苦咸水的脫鹽中有較大的應用前景。

技術領域

本發明涉及反滲透膜技術領域，尤其是一種用于苦咸水淡化的反滲透膜制備方法。

背景技術

我國是個水資源短缺的國家，人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，且分布不均，尤其是在北方干旱、半干旱的地區，地下苦咸水是唯一的水源，缺水形勢更為嚴峻。因此，積極推進苦咸水淡化成為了有效緩解水資源供需矛盾的重要途徑。

反滲透又稱逆滲透，是一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜過程，能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等（去除率高達97－98％），具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點，在苦咸水淡化方面有著極大地優勢。

目前，常規的苦咸水反滲透膜為芳香聚酰亞胺膜，具有通量大、脫鹽率高等優點，但不耐污染和抗氧化性能較差等問題的存在，使得其經濟性有待進一步提高。針對這一問題，許多研究者們做了大量工作，探究制備有抗污染、耐腐蝕、耐氯氧化、高水通量、高脫鹽率等特殊膜性能反滲透復合膜的方法。將無機顆粒填充到到聚酰胺反滲透膜本體中制備反滲透復合膜是提高膜抗污染性能的重要手段之一。在制備反滲透膜的過程中，由于部分納米金屬氧化物具有相應的材料特性，通過在界面聚合過程中加入的方式將無機金屬氧化物摻雜于有機材料中，從而拓寬反滲透膜的功能，提高其水通量和抗污染性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于苦咸水淡化的反滲透膜制備方法，通過在分離膜層中引入納米金屬氧化物的方式，以提高分離膜層的水通量和抗污染能力，并精確調控成膜的過程參數，從而制備完整無缺陷的反滲透復合膜。

一種用于苦咸水淡化的反滲透膜制備方法，包括如下步驟：

步驟1、將金屬的醇鹽和溶劑按照質量比為1:（2～10）混合攪拌，以酸性物質作為抑制劑，再加入去離子水，其中金屬的醇鹽和去離子水的質量比為0.05～0.5:1，反應30～60?min，制備得到透明的溶膠，溶膠經陳化轉變為凝膠，最后通過干燥、燒結制備得到納米結構的金屬氧化物；

步驟2、將步驟1所得的金屬氧化物分散到正己烷中，分散均勻后，將其中加入油相單體，制備得到油相反應液；

步驟3、將水相單體溶于去離子水中，用氫氧化鈉作為酸接受劑調節水相pH值，制備得到水相反應液；

步驟4、先將濕態的基膜的上表面浸入水相反應液中60～180?s，排出多余的水溶液，然后將此膜與油相反應液反應30～90?s，再經熱處理和去離子水漂洗得到反滲透復合膜。

優選地，步驟1中反應溫度是60～70℃；陳化過程的時間在40h以上，陳化溫度為15～40℃。

優選地，步驟1中的干燥溫度為50～90℃，干燥時間為20～40?h；燒結溫度為300～600?℃，煅燒時間為2～5?h。

1中得到的金屬氧化物的表面經過羧基修飾處理。[H1]

優選地，羧基修飾處理是指表面3,4-二羥基苯甲酸改性處理。

優選地，步驟1中所述的酸性物質為鹽酸、硝酸、醋酸或草酸。

優選地，所述的金屬醇鹽為鈦鹽、鋁鹽或者鋯鹽；更優選是鈦酸異丙酯或者正丙醇鋯。

優選地，步驟2中油相單體為均苯三甲酰氯（TMC）、間苯二甲酰氯（IPC）、鄰苯二甲酰氯（OPC）或對苯二甲酰氯（TPC）。