一种改性亲水纳米二氧化钛掺杂的正渗透膜及其制备制造技术

本发明专利技术公布了一种改性亲水纳米二氧化钛掺杂制备的正渗透膜。将表面接枝了亲水性长链分子的纳米二氧化钛掺杂到聚合物铸膜液中，采用非溶剂致相分离法制备成多孔支撑基膜，然后经过界面聚合法形成正渗透膜的分离层。由于接枝在纳米二氧化钛粒子上的亲水性长链大分子可以在多孔支撑膜中相互连通，形成水通道，提高多孔支撑膜亲水性并减小孔道曲折度，进而促进溶质在多孔支撑层内部的扩撒，减轻正渗透膜的内浓差极化。本发明专利技术所制备的正渗透膜在相同渗透压差下具有更高的产水通量，而且对于盐的截留效果仍可以维持在较高水平。

Modified hydrophilic nano titanium dioxide doped positive permeable membrane and preparation thereof

The invention discloses a positive permeable membrane prepared by modified hydrophilic nano titanium dioxide doping. The surface grafted nano titanium dioxide doped with long chain hydrophilic molecules into the polymer casting solution, were prepared by non solvent induced phase separation into porous support membrane, and then through the separation layer of interfacial polymerization to form forward osmosis membrane. Because in the grafted nano titanium dioxide particle on the hydrophilic long-chain molecule can be communicated with each other on a porous support membrane, the formation of water channel, improve the hydrophilicity of porous membrane and reduce the pore tortuosity, thereby promoting solute in porous supporting layer inside spread, reduce the forward osmosis membrane innerconcentration polarization. The positive permeable membrane prepared by the invention has higher water production flux under the same osmotic pressure difference, and the rejection effect of the salt can be maintained at a higher level.

【技术实现步骤摘要】
一种改性亲水纳米二氧化钛掺杂的正渗透膜及其制备
本专利技术属于膜
，具体涉及一种改性亲水纳米二氧化钛掺杂制备的高通量正渗透膜。
技术介绍
正渗透具有低能耗、低污染、高回收等特点，其运用范围非常广泛，涉及工业生产和日常生活的各方各面。正渗透技术海水脱盐、发电、工业废水处理、食品工业、航天工业、制药工业得到了进一步发展，还凭借抗污染、低能耗的特点不断向传统的生产工艺中渗透，与其它技术相互融合，形成创新的工艺技术。但内浓差极化(Internalconcentrationpolarization,ICP)是目前制约正渗透技术发展的一个重要因素。因为内浓差极化的存在，导致实际的渗透压差远远低于理论渗透压差，使得正渗透通量急剧降低，相比于初始通量，最高可以下降80％。所以，制备一种能够减轻甚至避免内浓差极化的正渗透膜是目前正渗透技术研究的一个热点内容。有文献报道，在分离膜中添加无机纳米粒子可以提高膜的亲水性和耐污染性，并采用硅烷偶联剂对无机纳米粒子进行表面修饰以改善其在铸膜液中的分散性。以此为启发，本专利公布了一种降低正渗透膜内浓差极化的方法。采用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行表面修饰，再采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性亲水纳米二氧化钛掺杂制备的正渗透膜，其特征在于：向聚合物膜材料中添加改性亲水纳米二氧化钛为掺杂粒子形成铸膜液，采用非溶剂致相分离法制备成多孔支撑层，多孔支撑层为平板膜或管式膜或中空纤维膜，然后于平板膜有一侧或二侧表面、或于管式膜或中空纤维膜的内表面、外表面或内外表面，经过界面聚合形成分离层，分离层采用间苯二胺和均苯三甲酰氯界面聚合而成，从而得到高通量正渗透膜。

【技术特征摘要】
1.一种改性亲水纳米二氧化钛掺杂制备的正渗透膜，其特征在于：向聚合物膜材料中添加改性亲水纳米二氧化钛为掺杂粒子形成铸膜液，采用非溶剂致相分离法制备成多孔支撑层，多孔支撑层为平板膜或管式膜或中空纤维膜，然后于平板膜有一侧或二侧表面、或于管式膜或中空纤维膜的内表面、外表面或内外表面，经过界面聚合形成分离层，分离层采用间苯二胺和均苯三甲酰氯界面聚合而成，从而得到高通量正渗透膜。2.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于：聚合物膜材料为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈中的一种或者二种以上共混。3.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于，改性亲水纳米二氧化钛粒径在20-40nm；改性亲水纳米二氧化钛与聚合物膜材料质量比0.5-5:16。4.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于，改性亲水纳米二氧化钛粒子的制备过程，以无水乙醇为溶剂，向其中加入硅烷偶联剂，用氨水调节pH在9-11之间，硅烷偶联剂在无水乙醇中的质量浓度0.5-5wt％，硅烷偶联剂为纳米二氧化钛粒子质量的1-50％；改性温度为25℃-80℃，改性时间从2h-48h；为保持其亲水性，改性后采用自由基聚合接上亲水性聚合物；自由基聚合条件：溶剂为无水乙醇，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中的一种或二种以上，亲水性单体于溶剂中的质量浓度1-10wt％，所用引发剂为偶氮二异丁腈，偶氮二异庚腈，过氧化苯甲酰中的一种或二种以上，其于溶剂中的质量浓度0.1-1wt％，聚合温度60-90℃，聚合时间2-24h。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：曹义鸣，况武，康国栋，刘中楠，周美青，刘丹丹，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21