[發(fā)明專利]一種高通量復(fù)合反滲透膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011285038.X
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112354366B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈娟;趙宇辰;王薇
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇瀧膜環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D71/68;B01D67/00;C02F1/44
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本發(fā)明涉及一種高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法及應(yīng)用，利用親水凹凸棒土雜化粒子的親水性能和納米效應(yīng)，將凹凸棒土和親水樹脂鉚接在聚砜層和界面聚合層中，形成強螯合鉚接，提高了反滲透膜的穩(wěn)定性，避免了后續(xù)使用過程中皮層的落和分散性變差的問題，同時聚砜超濾層也具有優(yōu)異的親水性能和機械強度，提高了反滲透膜的性能。本發(fā)明可以實現(xiàn)高通量反滲透膜的制備，成本低廉，工藝簡單，便于工業(yè)化生產(chǎn)，測試結(jié)果表明，本發(fā)明制備的反滲透膜相較于現(xiàn)有的反滲透膜具有更高的通量和高脫鹽。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反滲透膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

反滲透膜(Reverse Osmosis membrane，簡稱RO膜)，廣泛應(yīng)用于海水/苦咸水淡化、化工、電力等行業(yè)。

反滲透膜由無紡布層、聚砜層和聚酰胺層組成，其中聚砜層通過非溶劑致相分離法制備，聚酰胺層通過界面聚合來制備，目前許多研究通過把一些新型納米材料加入到聚砜層或聚酰胺層來提高反滲透膜的性能，各種新型納米材料已經(jīng)成為了反滲透膜改性的重要組成。

凹凸棒土(ATP)作為一種天然納米材料，表面具有大量的Si-OH，Mg-OH和Al-OH。具有優(yōu)異的親水性能和機械強度。

CN201610247864.2申請了一種二氧化硅凹凸棒土雜化粒子涂覆在反滲透膜表面從而改善膜性能的方法，但并未考慮涂覆層在反滲透膜中的穩(wěn)定性，隨著后續(xù)的使用，涂覆層脫落會導(dǎo)致膜性能變差。CN201410532513.7申請了一種將殼聚糖凹凸棒土雜化粒子在界面聚合過程中加入改性的方法，此方法雖然提高了反滲透膜的性能，但凹凸棒土在界面聚合層和聚砜支撐層的的相容性問題并未考慮，會導(dǎo)致凹凸棒土分散性變差從而影響膜性能，這是目前有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，本發(fā)明的目的在于對聚砜超濾層和界面聚合層同時進行改性，提供一種高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法。本發(fā)明申請在制備聚砜超濾時加入凹凸棒土雜化粒子，在界面聚合的過程的同時將親水螯合樹脂鉚接凹凸棒土雜化粒子中，形成強螯合鉚接作用，提高了反滲透膜的通量和脫鹽性能，同時在保證性能的前提下讓支撐層和界面聚合層更牢固。

一種高通量復(fù)合反滲透膜及其制備方法包括以下步驟：

(1)將聚砜(PSF)、凹凸棒土雜化粒子、致孔劑、表面活性劑依次加入到稀釋劑中，在60℃下超聲混合攪拌至溶液均勻后靜置脫泡冷卻后得到鑄膜液；

所述鑄膜液中各原料組分按質(zhì)量百分比分別為；PSF(10％-20％)、凹凸棒土雜化粒子(0-2％)、致孔劑(0.5％-4％)、表面活性劑(0.4％-4％)、稀釋劑(70％-86％)；

所述凹凸棒土雜化粒子為表面化學(xué)接枝聚合物型改性凹凸棒土粒子(直徑5nm-20nm)；

所述接枝聚合物包括聚N-異丙基丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚二烯二甲基氯化銨、聚甲基丙烯酸2-羥乙基酯、二甲基二烯丙基氯化銨/丙烯酰胺共聚物中的一種；

所述表面化學(xué)接枝方法為表面引發(fā)自由基聚合、表面引發(fā)縮合聚合和表面引發(fā)離子聚合中的一種；

所述的致孔劑為聚氨酯、尿素、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一種；

所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、吐溫-85和甲基纖維素中的一種；

所述稀釋劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一種。

(2)將(1)制備的鑄膜液均勻的倒入無紡布上，通過刮膜器刮膜后置于超純水中發(fā)生非溶劑致相轉(zhuǎn)化后得到聚砜超濾膜；