一种复合纳滤膜及其制备方法和应用技术

技术编号:31710972 阅读:30 留言:0更新日期:2022-01-01 11:14
本发明专利技术提供一种复合纳滤膜及其制备方法和应用。所述复合纳滤膜按照由下至上的顺序依次层叠包括多孔支撑膜、荷负电选择层和荷正电选择层;所述荷负电选择层包括酰氯油相溶液和多元胺水相溶液在多孔支撑膜表面的逆向界面聚合产物;所述荷正电选择层包括酰氯油相溶液和聚乙烯亚胺水相溶液在荷负电选择层表面的逆向界面聚合产物。所述复合纳滤膜的制备方法包括二层逆向界面聚合构建双电荷选择层、溶剂浸泡处理以及热处理等步骤,采用上述方法制备的复合纳滤膜提高了无机盐和金属离子的截留性能,同时制备方法简单易控,重现性较好。重现性较好。

【技术实现步骤摘要】
一种复合纳滤膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于膜分离领域,具体涉及一种涉及一种高分子复合膜,具体涉及一种复合纳滤膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]自界面聚合技术工业化应用以来,纳滤膜被广泛应用于饮用水处理、废水资源化、小分子脱盐和生物产品脱色等领域。随着工业的不断发展,待分离体系多元化和复杂化进一步提高了对纳滤膜分离选择性的要求。目前商业化复合膜纳滤的脱盐选择层大多是单层结构,在静电吸附的作用下复合纳滤膜对反离子通常显示出较低的截留率,例如基于多元胺(如间苯二胺或哌嗪)和多元酰氯(如1,3,5

苯三甲酰氯)制备得到的聚酰胺复合膜,具有典型的荷负电性,其对多价阳离子的低截留率限制了其在硬水软化、重金属离子去除等领域的应用。对纳滤膜表面进行荷电改性是一种解决上述问题的有效方法,目前大多数改性技术主要对选择层表面进行涂覆改性,以增强复合膜对荷电溶质的静电排斥作用。
[0003]现有技术公开了一种聚酰胺复合纳滤膜的表面改性方法,采用聚乙烯亚胺聚电解质对脱盐选择层表面进行涂覆改性,制备得到的复合纳滤膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合纳滤膜,其特征在于,所述复合纳滤膜按照由下至上的顺序依次层叠包括多孔支撑膜、荷负电选择层和荷正电选择层;所述荷负电选择层包括酰氯油相溶液和多元胺水相溶液在多孔支撑膜表面的逆向界面聚合产物;所述荷正电选择层包括酰氯油相溶液和聚乙烯亚胺水相溶液在荷负电选择层表面的逆向界面聚合产物。2.根据权利要求1所述的复合纳滤膜,其特征在于,所述多孔支撑膜为高分子多孔支撑膜;优选地,所述高分子多孔支撑膜包括聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚砜或聚醚砜中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的复合纳滤膜,其特征在于,所述复合纳滤膜还包括聚合物涂层;优选地,所述聚合物涂层涂覆在多孔支撑膜的表面;优选地,所述聚合物涂层包括1~3层;优选地,所述聚合物涂层包括聚多酚、聚乙烯醇、聚多巴胺、聚氨酯、聚乳酸或聚丙烯酸中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1

3中任一项所述的复合纳滤膜,其特征在于,以酰氯油相溶液的总质量为100%计,所述酰氯油相溶液包括质量百分含量分别为0.001~5%的酰氯单体和80~99.999%的油相溶剂;优选地,所述酰氯单体具有式1或式2所示的结构:其中A选自脂肪族基团、苯基、联苯基或萘基,式1中R1和R2均为

COCl基团,式2中R1、R2和R3选自

COCl基团或

CH3,并且R1、R2和R3中至少两者为

COCl基团;优选地,所述酰氯单体包括1,3,5

苯三甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述油相溶剂包括正己烷、环己烷、乙酸乙酯、氯仿、甲苯、二甲苯、庚烷或正十二烷中的任意一种或至少两种的组合;优选地,以多元胺水相溶液的总质量为100%计,所述多元胺水相溶液包括质量百分含量分别为0.001~20%的多元胺单体、0~26%的添加剂和60~99.999%的水相溶剂;优选地,所述多元胺单体具有式3

式9所示的结构:
其中R1、R2选自

NH



CH2‑
,R3、R4和R5选自

CH3、

NH2或

SO2NH2,B为脂肪族基团,R6、R7和R8选自

CH3、

NH2或

SO2NH2,并且R6、R7和R8中至少两者为

NH2或

SO2NH2;优选地,所述多元胺单体包括哌嗪、间苯二胺、3

氨基苯磺酰胺、三亚乙基四胺、1,4

环己二胺或2,5

二甲基哌嗪中的任意一种或至少两种的组合;优选地,以多元胺水相溶液的总质量为100%计,所述添加剂包括0~10%的缚酸剂、0~10%的致孔剂、0~1%的纳米颗粒或0~5wt%的表面活性剂;优选地,所述水相溶剂包括纯水或水与有机溶剂的混合溶剂;优选地,所述有机溶剂包括乙醇、丙酮、甲醇、异丙醇或丙三醇中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员:罗建泉曹阳冯世超陈向荣万印华
申请(专利权)人:中国科学院过程工程研究所
类型:发明
国别省市:

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