一种正渗透复合膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于膜分离技术领域，具体的说是一种基于二维纳米材料和大孔基底的正渗透复合膜及其制备方法和应用。复合膜为大孔基底表面沉积二维纳米材料作为中间层，并于其表面形成聚酰胺分离层，即为复合膜。本发明专利技术复合膜中二维纳米材料中间层防止聚酰胺向大孔基底渗透破坏其原有的大孔且相互贯通的孔结构，减小传传质阻力，有效缓解正渗透过程中的内浓差极化现象，从而大大地提高了聚酰胺复合膜的分离性能，可广泛应用于海水淡化、果汁浓缩等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种正渗透复合膜及其制备方法和应用
本专利技术属于膜分离
，具体的说是一种基于二维纳米材料和大孔基底的正渗透复合膜及其制备方法和应用。
技术介绍
正渗透(Forwardosmosis,FO)是近年来新兴的一种膜分离技术。它是一种渗透压差或化学位差驱动的膜过程，具有能耗低、污染小、回收率高等优点，在海水淡化、废水处理、医药加工、食品加工等领域展现出巨大的应用潜力，前景十分广阔。作为正渗透技术的核心，高水通量和低反向盐通量的膜材料是对分离性能起着至关重要的作用。目前常用的正渗透膜大都是以超滤膜为支撑层的聚酰胺复合膜，但超滤膜由海绵状孔和指状孔结构组成，具有较大的传质阻力，在分离过程中，支撑层存在严重的内浓差极化，显著降低有效渗透压差，从而降低水通量。大孔、高孔隙率以及孔结构相互贯通的支撑层能降低传质阻力、减弱内浓差极化以提高水通量(邱慧莹，肖通虎，李雪燕，一种基于大孔径基膜的正渗透复合膜及其制备方法，专利申请号：201710070056.8；刘长坤，赵丽华，静电纺丝纳米纤维基双皮层正渗透膜及其制备方法，专利申请号：201910本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正渗透复合膜，其特征在于：复合膜为大孔基底表面沉积二维纳米材料作为中间层，并于其表面形成聚酰胺分离层，即为复合膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种正渗透复合膜，其特征在于：复合膜为大孔基底表面沉积二维纳米材料作为中间层，并于其表面形成聚酰胺分离层，即为复合膜。


2.按权利要求1所述的复合膜，其特征在于：所述复合膜的表面具有“峰谷”或“结节”状结构；其中，聚酰胺分离层厚度20-500nm，纳米材料中间层厚度3-100nm。


3.按权利要求1或2所述的复合膜，其特征在于：所述大孔基底的材质为有机聚合物；所述二维纳米材料为具有大尺寸、柔性的有二维结构纳米材料。


4.按权利要求3所述的复合膜，其特征在于：所述有机聚合物为聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯、尼龙、聚酰亚胺、醋酸纤维、三醋酸纤维素、聚酯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种；所述二维纳米材料为氧化石墨烯、石墨烯、多孔氧化石墨烯、多孔石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、MXene、氮化碳纳米片或二氧化锰纳米片。


5.按权利要求1所述的复合膜，其特征在于：所述聚酰胺分离层为所述表面沉积二维纳米材料的大孔基底先后浸泡于多元胺的水相溶液和多元酰氯的油相溶液中，利用二维纳米材料中间层对多元胺和多元酰氯的限域聚合反应进而于中间层表面形成致密的聚酰胺分离层。


6.一种权利要求1所述的正渗透复合膜的制备方法，其特征在于：将二维纳米材料沉积到预处理的大孔基底表面形成超薄的二维纳米材料中间层，之后将二维纳米材料修饰后的基底膜先后...

【专利技术属性】
技术研发人员：江河清，宋向菊，焦成丽，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37