[發明專利]一種荷正電耐酸納濾膜的制備方法及荷正電耐酸納濾膜

在審

• 申請號: 202210082294.1
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114471157A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李越彪;林勇;姜夢林;張卓
• 申請（專利權）人: 煙臺金正環保科技有限公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D69/02;B01D67/00;B01D69/12
• 代理公司: 山東重諾律師事務所 37228
• 代理人: 鄧東坡

本發明涉及一種荷正電耐酸納濾膜的制備方法及荷正電耐酸納濾膜，方法通過在聚砜超濾基膜表面浸涂多元胺水溶液，靜置預定的第一時間段后，去除聚砜超濾基膜表面的多余水相溶液；在聚砜超濾基膜表面浸涂含多元磺酰氯的油相溶液，靜置預定的第二時間段后，將聚砜超濾基膜放入烘箱，在60～90℃下加熱；利用油相溶劑清洗加熱后的聚砜超濾基膜的膜面，去除聚砜超濾基膜表面多余油相溶劑；在聚砜超濾基膜涂覆聚乙烯亞胺溶液，并再次放入烘箱，在80～100℃下烘干得到表面為正電荷的耐酸納濾膜，脫鹽層具有三明治結構。本發明荷正電耐酸納濾膜耐酸性能優異，酸透過率高，對金屬離子去除率大幅度提高，非常適合用稀酸的純化。

技術領域

本發明涉及高分子分離膜技術領域，具體涉及一種荷正電耐酸納濾膜的制備方法及荷正電耐酸納濾膜。

背景技術

納濾是近年來最受關注的膜分離技術，可實現高效、節能的液體分離。由于納濾膜的孔徑在納米范圍內，能在較低操作壓力下得到較高的滲透通量，實現一價、二價金屬離子的分離，同時還能在一定分子量范圍內實現有機物的精確篩分，因此具有廣泛的應用潛力。納濾的主要應用領域有染料分離，藥物濃縮、水軟化，有機物去除和分鹽，納濾對不同的物質有不同的截留機理，對于不帶電荷的有機物，主要是依靠分離層的孔徑篩分來實現截留，對于帶電荷的有機物和離子，則是依靠孔徑篩分和電荷效應的綜合作用。

目前市售納濾膜的脫鹽層是通過多元胺和多元酰氯界面聚合反應形成的聚酰胺，由于聚酰胺中的酰胺鍵在酸性或堿性條件下易于水解，因此市售的納濾膜在酸堿條件使用壽命短，無法處理酸性或堿性廢水。

目前，現有技術公開了采用多元胺與多元磺酰氯聚合制備聚磺酰胺納濾膜，聚磺酰胺脫鹽層具有較好的耐酸性能。CN102120149 A公開了一種耐酸納濾膜的制備方法，采用界面聚合的方法，以哌嗪為水相單體，1,3,6-萘三磺酰氯為油相單體進行界面聚合在多孔基材上制備聚磺酰胺。CN103260731 A公布了一種聚磺酰胺膜的制備方法，采用的水相單體為脂肪族氨，油相單體為含有磺酰基團的化合物。

現有技術中，所公開的聚磺酰胺納濾膜，都是利用多元胺與多元磺酰氯之間的界面聚合來制備。由多元氨與多元磺酰氯之間反應速度較慢，界面反應首先形成較為松散的初生態聚磺酰胺脫鹽層，初生態脫鹽層中，尤其是在界面聚合中靠近油相溶劑這一側殘留大量的磺酰氯基團，磺酰氯最終水解生成帶負電的磺酸基團。由于較為松散的脫鹽層交聯結構截留效果差和帶有負電的脫鹽層，多價金屬離子與脫鹽層上磺酸基團的吸引作用使得膜對金屬離子的截留率降低。正是因為這個原因，耐酸納濾膜對廢酸中的金屬離子去除率不高，從而影響了耐酸納濾膜的應用，尤其是廢酸資源化利用，基于上述原因，市面上仍然沒有出現大規模銷售的商品化聚磺酰胺納濾膜。

在鈦白粉和軋鋼生產中，會產生大量含有較高濃度鐵離子的稀酸，稀酸中金屬離子濃度累積到一定程度就不能使用，必須對稀酸進行處理。傳統方法采用中和法進行處理，產生大量的高濃鹽水需進一步處理，處理費用極為高昂。采用對二價以上金屬離子有較高去除率、對酸有高透過率的耐酸納濾膜對酸進行物理分離是處理這類稀酸的最佳選擇，耐酸納濾膜能夠在較低運行壓力去除金屬離子實現酸的純化，酸可實現回用，大大降低酸的使用和處置成本，是一種綠色的處理技術。隨著我國對環保的日益重視，工業化生產過程中所產生的廢酸資源化處置成為迫切需求，因此開發一種可工業化的具有超高酸和金屬離子分離率的耐酸納濾膜勢在必行。

發明內容

為此，本發明實施例提供一種荷正電耐酸納濾膜的制備方法及荷正電耐酸納濾膜，解決耐酸納濾膜脫鹽層交聯度不高，表面帶負電荷，對金屬離子去除率較低的問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：一種荷正電耐酸納濾膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)在聚砜超濾基膜表面浸涂多元胺水溶液，靜置預定的第一時間段后，去除所述聚砜超濾基膜表面的多余水相溶液；

(2)在所述聚砜超濾基膜的膜面浸涂含多元磺酰氯的油相溶液，靜置預定的第二時間段后，將所述聚砜超濾基膜放入烘箱，在60～90℃下加熱；