一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法，首先采用调节界面聚合中的水相pH值方法获得不同截留一价离子的纳滤膜，再通过亲水改性得到抗污染纳滤膜，具体包括以下步骤：(1)在无纺布上通过L

【技术实现步骤摘要】
一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及复合纳滤膜制备领域，尤其涉及一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法。

技术介绍

[0002]纳滤膜是一种用压力驱动的分离膜，其特点是分离效率高，压力较反渗透膜低，特定分子量截留，广泛应用于食品饮料饮用水、液体的浓缩分离、海水淡化的软化水处理等领域。
[0003]目前纳滤膜主要应用在饮用水领域，其特定截留分子量的特点能保留有益矿物质同时能达到较好的净水效果，使之在净水领域得到广泛应用，但在蛋白质多肽的浓缩回收、多糖类酒精浓缩、高COD污水处理、含油类液体浓缩回用等领域，由于纳滤膜本身流量大、易污堵、寿命短等特点，特别在海水预处理前段对进水COD要求较高，海水制盐要求需要一价钠离子透过率较高，耐污染性能要求较高，在重金属污水处理及浓缩回用领域，对一价离子选择性较高，因此对纳滤膜的抗污染性能、离子选择性能要求日益突出。
[0004]为了解决上述问题，我们在传统制备纳滤膜的基础上对此做出改进，提出一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法，具有操作简单、反应可控、纳滤膜的物理性能和选择分离性得到较大幅度提升，可应用于含油废水处理、化工物料浓缩、中西药制剂浓缩、物料回收利用、污水处理、海水淡化预处理等特点，特别适用于重金属废水处理及浓缩回收领域。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的具体方案为：/>[0007]一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法，首先采用调节界面聚合中的水相pH值方法获得不同截留一价离子的纳滤膜，再通过亲水改性得到抗污染纳滤膜，具体包括以下步骤：
[0008](1)在无纺布上通过L
‑
S相转化法刮制聚砜或聚醚砜超滤膜，并用纯水与热水清洗；
[0009](2)配制水相溶液与油相溶液，调节水相溶液的不同pH值得到不同一价离子截留率的的纳滤膜；
[0010](3)配制聚乙烯醇(PVA)与苹果酸、硼酸的溶液，对步骤(2)所得的纳滤膜进行涂敷，然后再进行加热、烘干；
[0011](4)经过步骤(3)操作烘干后得到耐污染复合纳滤膜。
[0012]优选地，所述步骤(1)中所使用的超滤膜的截留分子量分布为5万
‑
15万；
[0013]所述步骤(1)具体步骤包括：在50
‑
70℃的温度下将超滤膜搅拌溶解于溶剂中制成溶液，然后将溶液涂覆在无纺布上，再将无纺布置于在8
‑
15℃的冷水中制得平板超滤膜；
[0014]所述步骤(1)中聚砜(PS)溶液的浓度为12％
‑
20％；
[0015]所述步骤(1)中所使用的聚醚砜超滤膜是聚砜聚合物，无纺布为PET无纺布，其克重为70
‑
100g。
[0016]优选地，所述步骤(2)配置的水相溶液为包括哌嗪、樟脑磺酸、柠檬酸、纯水的混合溶液或为包括哌嗪、樟脑磺酸、柠檬酸、纯水的混合溶液；
[0017]所述油相溶液为包括三亚甲基碳酸酯(TMC)、二甲基亚砜(DMSO)、环己烷的混合溶液或为包括三亚甲基碳酸酯(TMC)、乙酸乙酯、环己烷的混合溶液。
[0018]优选地，所述哌嗪浓度为1.5％
‑
5％，所述樟脑磺酸浓度为1.5％
‑
5％，柠檬酸浓度为0.1％
‑
0.5％，均苯三甲酰氯(TMC)浓度在0.15％
‑
0.5％，二甲基亚砜(DMSO)的浓度为0.15％
‑
0.5％，所述三乙胺的浓度为1.5％
‑
5％，所述乙酸乙酯的浓度为0.15％
‑
0.5％、其水相反应溶液pH值呈碱性。
[0019]优选地，所述哌嗪浓度为1.5％
‑
5％，所述樟脑磺酸浓度为1.5％
‑
5％，均苯三甲酰氯(TMC)浓度在0.15％
‑
0.5％，二甲基亚砜(DMSO)的浓度为0.15％
‑
0.5％，所述柠檬酸的浓度为2.5％
‑
5％，所述乙酸乙酯的浓度为0.15％
‑
0.5％、其水相反应溶液pH值呈酸性。
[0020]优选地，所述步骤(2)中超滤膜在水相的反应时间为0.5
‑
2分钟，在油相的反应时间为0.5
‑
2分钟。
[0021]优选地，所述步骤(3)中涂覆改性过程中所使用的溶液为70％醇解度的聚乙烯醇(PVA)与硫酸、乙二醛反应后的PVA交联剂或为70％醇解度的聚乙烯醇(PVA)与硫酸、苹果酸反应后的PVA交联剂，将其涂敷在纳滤膜上，并通过红外加热5
‑
10分钟，其中红外加热温度为55
‑
70℃之间。
[0022]优选地，所述步骤(3)中聚乙烯醇(PVA)的浓度为0.1％
‑
0.5％，硫酸的浓度为0.5％
‑
3％，苹果酸的浓度为0.1％
‑
0.3％，苹果酸、硼酸浓度在0.1％
‑
0.3％，且PVA交联剂反应时间为30
‑
60分钟。
[0023]优选地，所述步骤(4)中所制得的复合纳滤膜从内向外包括四层结构，依次为无纺布、聚砜超滤膜、聚酰胺层、改性层。
[0024]本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术具有操作简单、反应可控、纳滤膜的物理性能和选择分离性得到较大幅度提升，可应用于含油废水处理、化工物料浓缩、中西药制剂浓缩、物料回收利用、污水处理、海水淡化预处理等特点，特别适用于重金属废水处理及浓缩回收领域。通过进一步限定一种通过pH响应制备不同一价离子截留复合纳滤膜的配方及其制作方法，能够获得一价钠离子脱盐率达到20
‑
80％且截留率可调控同时水通量达到30
‑
45gfd的纳滤膜，同时经过改性纳滤膜能在COD 10000ppm以下的污水中长期使用；使之应用于重金属类污水处理及物料浓缩成为可能。
具体实施方式
[0026]以下通过具体实施例进一步描述本专利技术，但本专利技术不仅仅限于以下实施例。在本专利技术的范围内或者在不脱离本专利技术的内容、精神和范围内，对本专利技术进行的变更、组合或替换，对于本领域的技术人员来说是显而易见的，且包含在本专利技术的范围之内。
[0027]一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法，首先采用调节界面聚合中的水相pH值
方法获得不同截留一价离子的纳滤膜，再通过亲水改性得到抗污染纳滤膜，具体包括以下步骤：
[0028](1)在无纺布上通过L
‑
S相转化法刮制聚砜或聚醚砜超滤膜，并用纯水与热水清洗；
[0029](2)配制水相溶液与油相溶液，调节水相溶液的不同pH值得到不同一价离子截留率的的纳滤膜；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，首先采用调节界面聚合中的水相pH值方法获得不同截留一价离子的纳滤膜，再通过亲水改性得到抗污染纳滤膜，具体包括以下步骤：(1)在无纺布上通过L
‑
S相转化法刮制聚砜或聚醚砜超滤膜，并用纯水与热水清洗；(2)配制水相溶液与油相溶液，调节水相溶液的不同pH值得到不同一价离子截留率的的纳滤膜；(3)配制聚乙烯醇(PVA)与苹果酸、硼酸的溶液，对步骤(2)所得的纳滤膜进行涂敷，然后再进行加热、烘干；(4)经过步骤(3)操作烘干后得到耐污染复合纳滤膜。2.根据权利要求1所述的一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所使用的超滤膜的截留分子量分布为5万
‑
15万；所述步骤(1)具体步骤包括：在50
‑
70℃的温度下将超滤膜搅拌溶解于溶剂中制成溶液，然后将溶液涂覆在无纺布上，再将无纺布置于在8
‑
15℃的冷水中制得平板超滤膜；所述步骤(1)中聚砜(PS)溶液的浓度为12％
‑
20％；所述步骤(1)中所使用的聚醚砜超滤膜是聚砜聚合物，无纺布为PET无纺布，其克重为70
‑
100g。3.根据权利要求1所述的一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)配置的水相溶液为包括哌嗪、樟脑磺酸、柠檬酸、纯水的混合溶液或为包括哌嗪、樟脑磺酸、柠檬酸、纯水的混合溶液；所述油相溶液为包括三亚甲基碳酸酯(TMC)、二甲基亚砜(DMSO)、环己烷的混合溶液或为包括三亚甲基碳酸酯(TMC)、乙酸乙酯、环己烷的混合溶液。4.根据权利要求3所述的一种pH响应抗污染复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述哌嗪浓度为1.5％
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5％，所述樟脑磺酸浓度为1.5％
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5％，柠檬酸浓度为0.1％
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0.5％，均苯三甲酰氯(TMC)浓度在0.15％
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0.5％，二甲基亚砜(DMSO)的浓度为0.15％
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0.5％，所述三乙胺的浓度为1....

【专利技术属性】
技术研发人员：仲惟雷，
申请(专利权)人：重庆净芯膜环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：