复合纳滤膜及其制备方法技术

一种复合纳滤膜，其特征在于包括层叠的重金属吸附支撑层和阳离子分离层，该阳离子分离层独立存在于重金属吸附支撑层表面上，前述的重金属吸附支撑层为超滤膜或者通过静电纺丝制成的纳米纤维膜，前述的阳离子分离层以静电喷雾的方式雾化成微纳米液滴，并在前述重金属吸附支撑层上微纳米液滴之间反应沉积而成。本发明专利技术还公开了该复合纳滤膜的制备方法。本发明专利技术的复合纳滤膜具有双效功能解决了传统纳滤膜对重金属离子和硬度离子去除率同步性问题。对重金属离子和硬度离子去除率同步性问题。对重金属离子和硬度离子去除率同步性问题。

【技术实现步骤摘要】
复合纳滤膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种水过滤膜，尤其涉及一种纳滤膜，本专利技术还涉及纳滤膜的制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业的迅猛发展和人类活动的增加，大量的重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工以及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥与生活垃圾等的人为污染源，造成了水源的重金属离子污染，而且污染量不断扩大，并已危害人民群众的生活。同时，由于在家庭供水或工业应用中硬水往往因其高的矿物质含量会降低家庭清洁效率，引起结垢和腐蚀问题，并导致锅炉，热交换器和电器的管道出现严重故障。因此，很多时候需要对硬水进行软化处理后才能使用。而纳滤膜因其较低的工作压力和对二价以上离子的选择性出去能力，常被用来水的软化。
[0003]同时实现重金属的去除和水的软化，目前常见的多为多种技术的复合，如离子交换树脂，沸石处理的常规方法，也有膜过滤方法。常用的膜过滤方法有反渗透RO工艺，但由于产生的高浓度盐水，且有着不必要的高能耗和严重的膜结垢的问题。然而市面上大多的纳滤膜都是有由哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合制成的聚酰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合纳滤膜，其特征在于包括层叠的重金属吸附支撑层和阳离子分离层，该阳离子分离层独立存在于重金属吸附支撑层表面上，前述的重金属吸附支撑层由聚酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚砜中的至少一种制成的超滤膜，截留分子量在20000～10000Da，厚度在50～200μm，或者通过静电纺丝制成的纳米纤维膜，纤维直径在200～1000nm，前述的阳离子分离层以静电喷雾的方式雾化成微纳米液滴，并在前述重金属吸附支撑层上微纳米液滴之间反应沉积而成，前述的阳离子分离层厚度为40～100nm。2.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于所述的阳离子分离层由活性物质A溶液和活性物质B溶液喷雾沉积而成；前述的活性物质A为富含伯胺、仲胺基团的多胺类化合物聚乙烯亚胺，其分子量为10000～100000Da，溶剂为水、乙醇溶液中至少一种，重量百分比浓度为0.05～2％范围；前述的活性物质B为均苯三甲酰氯溶液，重量百分比浓度在0.01～0.25％范围内，溶剂为Isopar、正己烷、环己烷中至少一种。3.一种权利要求2所述的复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：一、重金属吸附支撑层制备：
①
膜溶液制备：以重量配比计，将干燥后的8～24份成膜材料、50～70份有机溶剂混合，加热至30～70℃溶解搅拌约2～15小时，再加入0.1～15份吸附剂、0.2～10份的交联剂，充分搅拌，于30～70℃下反应1～10小时，制得膜溶液；前述的成膜材料为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈中的至少一种；
②
支撑层制备：采用如下之一：a.超滤膜支撑层：上述膜溶液通过刮膜设备制成超滤膜，超滤膜的孔径在5～100nm，厚度在120～300μm；b.纳米纤维膜支撑层：将上述膜溶液装入静电纺丝设备，在无纺布上收集致密的纳米纤维膜，纤维直径在100～1000nm之间；二、阳离子分离层的静电喷雾
①
配制喷雾液，喷雾液由活性物质A溶液和活性物质B溶液组成；活性物质A为富含伯胺、仲胺基团的多胺类化合物聚乙烯亚胺，其分子量为10000～100000Da，重量百分比浓度为0.05～2％范围；活性物质B为均苯三甲酰氯溶液，重量百分比浓度在0.01～0.25％范围内；
②
阳离子分离层将重金属吸附支撑层在添加剂溶液浸泡，浸泡1～30min，取出晾干至表面无水分；将重金属吸附支撑层包覆在收集器上，将分别将上述活性物质A溶液和活性物质B溶液装入静电喷雾设备两个容器中，两相溶液喷雾相距离在3～30cm，两相喷雾往复次数1～20次；前述的阳离子分离层厚度为40～100nm；
③

【专利技术属性】
技术研发人员：裴小强，高婷婷，郭国良，郑军妹，
申请(专利权)人：宁波方太厨具有限公司，
类型：发明
国别省市：