[發(fā)明專利]一種基于TFC結(jié)構(gòu)的高通量共價有機(jī)骨架納濾膜的制備方法

有效

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• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113144912B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蓋景剛;陳立業(yè);郭虎;周善亮;田剛;田英盼
• 申請（專利權(quán)）人: 山東晨鐘機(jī)械股份有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/12;B01D69/10;B01D69/02;B01D61/02
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發(fā)明公開了一種基于TFC結(jié)構(gòu)的高通量共價有機(jī)骨架納濾膜的制備方法，包括以下步驟：a、預(yù)處理：將聚合物膜完全浸入樟腦磺酸水溶液中，浸泡后取出；b、將催化劑水溶液傾倒在預(yù)處理后的聚合物膜表面，浸泡完畢后移出剩余的催化劑水溶液；c、將含有胺類物質(zhì)和醛類物質(zhì)的有機(jī)相溶液傾倒在催化劑水溶液浸泡后的聚合物膜表面，浸泡后進(jìn)行熱處理，得到所述基于TFC結(jié)構(gòu)的高通量共價有機(jī)骨架納濾膜。本發(fā)明以共價有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)為選擇透過層，極大的提高了納濾膜的水通量，同時使得納濾膜具有極高的染料截留率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種基于TFC結(jié)構(gòu)的高通量共價有機(jī)骨架納濾膜的制備方法。

背景技術(shù)

紡織印染行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。近年來，紡織染料和其他工業(yè)染料的排放對水資源和生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的破壞。據(jù)中國染料工業(yè)年鑒顯示，2019年我國的染料生產(chǎn)總量達(dá)90萬噸，約占全球的70％以上，居世界首位。膜分離法被認(rèn)為是去除有害染料的有效方法之一，具有低能耗、高去除率和易于循環(huán)使用等優(yōu)點。然而現(xiàn)有用于染料分離的商用納濾膜的通量一般低于20L m^-2h^-1Bar^-1,這降低了膜在運行過程中的分離效率并極大的增加了企業(yè)的運行成本。因此，制備出具有高通量的染料分離納濾膜具有極為重要的意義。

專利文獻(xiàn)CN110449048A公開了一種納濾膜，該納濾膜是由基膜、中間層、選擇分離層依次復(fù)合而成；所述的基膜是通過靜電紡絲法制備得到的，所述的中間層中加入有聚乙烯亞胺。該納濾膜主要應(yīng)用于紡織廢水處理，膜片水通量約30L m^-2h^-1bar^-1，染料截留率為98.5％。

專利文獻(xiàn)CN110917910A公開了一種用于有機(jī)染料納濾的剛性MOF復(fù)合膜制備方法，該方法包括如下步驟：(1)對有機(jī)聚合物基膜進(jìn)行預(yù)處理，使其表面帶有功能性基團(tuán)-COO^-；(2)將氫氧化鈉、乙酸和金屬鹽溶解在水中，在超聲攪拌的作用下，制得金屬離子先驅(qū)溶液；所得預(yù)處理后的基膜置于所述金屬離子先驅(qū)溶液中，在25±2℃下反應(yīng)4～6h；加入等體積的交聯(lián)劑溶液，繼續(xù)反應(yīng)10～50min，結(jié)束后洗滌得到復(fù)合膜；(3)將氫氧化鈉和方酸溶解在水中，在超聲攪拌的作用下，制得有機(jī)配體先驅(qū)溶液；將所得復(fù)合膜置于其中在25±2℃下反應(yīng)30～120min；取出后洗滌，干燥得到剛性MOF復(fù)合膜。雖然，該膜片染料截留率可達(dá)99％以上，但是，其水通量僅為15.256L m^-2h^-1 bar^-1。

雖然上述兩個專利文獻(xiàn)中公開的納濾膜染料的截留率都可以達(dá)到良好的效果，但是，為了進(jìn)一步提高廢水的處理效率，膜片的水通量仍需進(jìn)一步提高。

因此，研發(fā)一種同時具有水通量高、染料截留率高的共價有機(jī)骨架納濾膜的制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種同時具有水通量高、染料截留率高的共價有機(jī)骨架納濾膜的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于TFC結(jié)構(gòu)的高通量共價有機(jī)骨架納濾膜的制備方法，包括以下步驟：

a、預(yù)處理：將聚合物膜完全浸入樟腦磺酸水溶液中，浸泡后取出；

b、將催化劑水溶液傾倒在預(yù)處理后的聚合物膜表面，浸泡完畢后移出剩余的催化劑水溶液；

c、將含有胺類物質(zhì)和醛類物質(zhì)的有機(jī)相溶液傾倒在催化劑水溶液浸泡后的聚合物膜表面，浸泡后進(jìn)行熱處理，得到上述基于TFC結(jié)構(gòu)的高通量共價有機(jī)骨架納濾膜。