[發(fā)明專利]一種唑來磷酸改性納濾膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010020357.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN111111480B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫世鵬;曹雪麗;蔡靜;柏勇;周富毅;趙燚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D71/82
• 分類號(hào): B01D71/82;B01D69/02;B01D69/12;B01D67/00;B01D61/00
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧唯

本發(fā)明涉及一種唑來磷酸改性納濾膜及其制備方法，屬于分離膜材料制備技術(shù)領(lǐng)域。在本發(fā)明中使用不對(duì)稱的唑來膦酸（ZA）進(jìn)行納濾膜改性，由于ZA的不對(duì)稱性以及不參與界面反應(yīng)的咪唑基，新型納濾膜中產(chǎn)生了一種缺陷型孔道，使納濾膜在保持高鹽截留率的同時(shí)，水通量提高了近6倍，改性后的納濾膜表現(xiàn)出完美的Na₂SO₄和NaCl的分離效果，并且對(duì)有機(jī)污染物（牛血清白蛋白）表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗污染性能。另外該膜對(duì)于水溶液中的虎紅鈉鹽具有很高的截留和抗污染性，說明制備的納濾膜在高污染的領(lǐng)域具有很大應(yīng)用潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種唑來磷酸改性納濾膜及其制備方法，屬于分離膜材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

納濾(NF)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來的一種孔徑介于反滲透和超濾之間的新型膜分離技術(shù)，膜孔徑在0.5-2nm左右，適宜分離200-1000Da的分子，可實(shí)現(xiàn)其它膜分離技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的小分子分離。但是納濾膜的滲透性與選擇性之間的“trade-off”效應(yīng)以及膜易污染的兩大共性問題，一直以來都是限制納濾膜發(fā)展甚至產(chǎn)業(yè)化的重大問題。

針對(duì)可達(dá)到應(yīng)用需求的選擇性，越高的滲透性意味著越低的能耗、越高的效率。而針對(duì)膜元件，高耐污染的膜材料意味著較長的使用周期、較低的產(chǎn)業(yè)成本投入和較高的企業(yè)利潤。所以，高效地開發(fā)抗污染的高滲透性納濾膜是當(dāng)前納濾膜發(fā)展必須要攻克的技術(shù)難關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：為了提高納濾膜材料的滲透性能、截留性能、耐污染性能，本發(fā)明采用了種唑來磷酸改性納濾膜。

一種唑來磷酸改性納濾膜，包括基層和選擇分離層，在選擇分離層中還添加有唑來磷酸。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述的選擇分離層是由哌嗪類單體和酰氯類單體通過界面聚合的方法得到。

上述的唑來磷酸改性納濾膜的制備方法，包括如下步驟：

第1步，提供基膜；

第2步，配制含有第一單體和唑來磷酸的水溶液，作為水相；配制含有第二單體的有機(jī)溶液，作為有機(jī)相；第一單體能夠與第二單體進(jìn)行界面聚合反應(yīng)；

第3步，在基膜的表層施加水相，再施加有機(jī)相，進(jìn)行界面聚合反應(yīng)，得到改性納濾膜。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述的第一單體是哌嗪類單體，第二單體是酰氯類單體。

在一個(gè)實(shí)施方式中，有機(jī)溶液可以是正己烷。

在一個(gè)實(shí)施方式中，第一單體在水相中的濃度可以是0.1-5wt%，唑來磷酸在水相中的濃度可以是0.1-5wt%，第二單體在有機(jī)相中的濃度可以是0.05-0.5wt%。

在一個(gè)實(shí)施方式中，第一單體在水相中的濃度優(yōu)選是0.6wt%，唑來磷酸在水相中的濃度優(yōu)選是1.4wt%；第二單體在有機(jī)相中的濃度優(yōu)選是0.1wt%。

上述的納濾膜在應(yīng)用于液體過濾中的應(yīng)用。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述液體過濾是指含有機(jī)物的水溶液的過濾或者無機(jī)鹽的水溶液的過濾。

唑來磷酸在用于制備納濾膜中的應(yīng)用。

在一個(gè)實(shí)施方式中，唑來磷酸用于提高納濾膜的純水通量、提高孔隙率、減小表面粗糙度、減小納濾膜選擇分離層的厚度、使選擇分離層表面的結(jié)構(gòu)疏松、抗有機(jī)物污染或者提高納濾膜在清洗后的通量恢復(fù)率。

一種調(diào)控納濾膜截留分子量的方法，包括以下步驟：通過在納濾膜的選擇分離層中添加唑來磷酸使納濾膜的截留分子量提高。

有益效果