[發(fā)明專利]一種反滲透膜及其制備方法、清洗方法

有效

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• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112844081B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙亮;石楚道
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南沁森高科新材料有限公司
• 主分類號(hào): B01D71/78
• 分類號(hào): B01D71/78;B01D67/00;B01D69/02;B01D69/10;B01D65/02;B01D61/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 任潔芳

本申請(qǐng)公開了一種反滲透膜，包括：聚砜支撐層；聚酰胺活性層，所述聚酰胺活性層形成于所述聚砜支撐層上；抗污染層，所述抗污染層由帶端氨基的pH響應(yīng)聚合物與所述聚酰胺活性層的酰氯基團(tuán)反應(yīng)生成。本申請(qǐng)還提供一種反滲透膜的制備方法，以及反滲透膜的清洗方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆礉B透膜，具有較好的抗污染性，清洗速度快、效率高、成本低，抗污染層不易脫落；同時(shí)制備方法簡(jiǎn)單、操作便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及復(fù)合膜技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種反滲透膜及其制備方法、清洗方法。

背景技術(shù)

反滲透又稱逆滲透，是一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透，從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。

反滲透技術(shù)由于具有占地面積小、易于連續(xù)化操作、低成本和低能耗等優(yōu)點(diǎn)，在海水與苦咸水淡化、超純水制備等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。反滲透膜是反滲透技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的關(guān)鍵，在眾多聚合物材料制造的反滲透膜中，芳香聚酰胺膜由于具有優(yōu)異的滲透選擇性、機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，在反滲透膜市場(chǎng)中已被廣泛使用。

然而，自反滲透技術(shù)誕生以來，膜污染問題一直是制約該技術(shù)推廣和發(fā)展的瓶頸，污染物質(zhì)在膜表面和膜孔內(nèi)的吸附沉積造成膜孔徑變小和堵塞，會(huì)造成膜通量的衰減和分離效率的降低，這限制了反滲透復(fù)合膜分離技術(shù)的推廣及應(yīng)用。在膜污染中，膜生物污染又是其中非常重要的一種，且膜生物污染清洗困難，嚴(yán)重影響了膜的性能和使用壽命。因此，開發(fā)抗生物污染且易清洗的反滲透膜已經(jīng)成為科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。

一般的抗污染聚酰胺膜是通過物理或化學(xué)方法在膜表面涂覆親水性物質(zhì)，該方法形成的物理涂覆層與聚酰胺表面的結(jié)合力主要是氫鍵或者范德華力等相對(duì)較弱的作用力，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的過程中難免會(huì)發(fā)生涂覆層脫落，抗污染性能下降，此外涂覆層中聚合物可能會(huì)滲透進(jìn)反滲透膜的膜孔中，對(duì)水分子的傳輸起到阻礙作用，進(jìn)而引起膜通量的降低。化學(xué)方法是通過化學(xué)鍵的形式在膜表面固定一層接枝層。化學(xué)接枝的厚度為分子層級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于物理涂覆法，可以維持或者提高膜的通量，接枝分子種類不同可以賦予膜表面不同的功能化特點(diǎn)，技術(shù)可調(diào)空間非常大。但是一般化學(xué)方法接枝改性后只是單一的改變膜的抗污染性，不能提升膜被污染后的清洗效率和效果。

因此，如何提供一種抗污染聚酰胺膜，不僅能提高膜的抗污染性，還能提高膜被污染后的清洗效率和效果，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的為提供一種反滲透膜；本發(fā)明的第二個(gè)目的為提供一種反滲透膜的制備方法；本發(fā)明的第三個(gè)目的為提供一種反滲透膜的清洗方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆礉B透膜，具有較好的抗污染性，清洗速度快、效率高、成本低，抗污染層不易脫落；同時(shí)制備方法簡(jiǎn)單、操作便捷。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種反滲透膜，包括：

聚砜支撐層；

聚酰胺活性層，所述聚酰胺活性層形成于所述聚砜支撐層上；

抗污染層，所述抗污染層由帶端氨基的pH響應(yīng)聚合物與所述聚酰胺活性層的酰氯基團(tuán)反應(yīng)生成。

優(yōu)選地，所述帶端氨基的pH響應(yīng)聚合物具體為聚(S-(2-(甲酯基)乙基)-L-半胱氨酸)。

一種反滲透膜的制備方法，包括以下步驟：

將多官能胺、多官能性酰基鹵化物先后涂覆在聚砜支撐層上，使得多官能胺與多官能性酰基鹵化物反應(yīng)生成聚酰胺活性層，得到初生態(tài)的聚酰胺反滲透膜；

將初生態(tài)的聚酰胺反滲透膜，浸入含有帶端氨基的pH響應(yīng)聚合物的溶液中，然后浸入強(qiáng)堿溶液中，生成抗污染層。

優(yōu)選地，上述制備方法，包括以下步驟：