一种基于初生层溶剂重排和催化活化的复合纳滤膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种基于初生层溶剂重排和催化活化的复合纳滤膜及其制备方法和应用。本发明专利技术的基于初生层溶剂重排和催化活化的复合纳滤膜，包括依次连接的支撑膜、初生分离层和活性分离层；所述初生分离层包括水相反应物和油相反应物的界面聚合产物；所述初生分离层的表面通过涂覆氨基吡啶催化剂溶液的方式接枝有氨基吡啶分子；所述活性分离层包括水相反应物和初生分离层表面基团的二次界面聚合产物。本发明专利技术的复合纳滤膜不仅具有高渗透通量，还能有效分离二价无机盐离子，降低了分离层厚度，并可以减少初生分离层的缺陷，能有效解决现有技术中纳滤膜渗透通量不高和分离层厚度高、结构不均匀的问题。构不均匀的问题。构不均匀的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于初生层溶剂重排和催化活化的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，涉及一种高分子复合膜及其制备方法和应用，具体涉及一种复合纳滤膜及其制备方法和应用，特别涉及一种基于初生层溶剂重排和催化活化的复合纳滤膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]全球性的水资源短缺加剧了工业废水再利用的需求，压力驱动的纳滤膜分离技术凭借着低能耗、高分离效率的特点在小分子和多价盐的选择性分离中具有广阔的应用潜力。
[0003]目前，纳滤膜主要为薄膜复合结构，包括多孔支撑层和支撑层表面的活性分离层，其中，活性分离层由水相多元胺和油相多元酰氯通过界面聚合法制备而成。尽管界面聚合工艺在制备商品化纳滤膜中具有公认的优势，但其快速、不稳定的反应过程导致制备的复合膜分离层结构不均匀、表面粗糙度高，分离效率难以提高。此外，界面聚合自抑制的反应特性也对反应单体的活性提出了较高的要求，活性较低的单体会阻碍界面聚合反应的快速进行，形成的分离层厚度高且结构不均匀，分离效果差。
[0004]纳滤膜的性能受分离层结构决定，因此，制备超薄、均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于初生层溶剂重排和催化活化的复合纳滤膜，其特征在于，所述复合纳滤膜包括依次连接的支撑膜、初生分离层和活性分离层；所述初生分离层包括水相反应物和油相反应物的界面聚合产物；所述初生分离层的表面通过涂覆氨基吡啶催化剂溶液的方式接枝有氨基吡啶分子；所述活性分离层包括水相反应物和初生分离层表面基团的二次界面聚合产物。2.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于，按质量百分比计，所述氨基吡啶催化剂溶液包括0.001
‑
1％的氨基吡啶分子和99
‑
99.999％的溶剂；优选地，所述氨基吡啶分子包括4
‑
氨基吡啶、4
‑
甲氨基吡啶、4
‑
氨基
‑2‑
乙基氨基吡啶或1
‑
(4
‑
吡啶基)哌嗪中的任意一种或至少两种的混合物；优选地，所述溶剂包括乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇或乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的混合物。3.根据权利要求1或2所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述水相反应物与所述油相反应物的质量比为0.1
‑
10.0；优选地，按质量百分比计，所述水相反应物溶液包括0.01～5％的水相单体、0～5％的缚酸剂、0～5％的表面活性剂和85～99.99％的水相溶剂；所述水相单体具有式1
‑
式6所示的结构：
其中，R1、R2独立地选自
‑
NH
‑
或
‑
CH2‑
，R3、R4独立地选自
‑
NH2、
‑
OH或
‑
SO3NH2，A选自脂肪族基团；优选地，所述水相单体包括哌嗪、间苯二胺、3
‑
氨基苯磺酰胺、聚乙烯亚胺、间苯二酚、环己二胺或三亚乙基四胺中的一种或至少两种的混合物；优选地，所述缚酸剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶、三乙胺、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种或至少两种的混合物；优选地，所述表面活性剂包括阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或两性离子型表面活性剂中的任意一种或至少两种的混合物。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的复合纳滤膜，其特征在于，按质量百分比计，所述油相反应物溶液包括0.01～10％的油相单体和90～99.99％的油相溶剂；优选地，所述油相单...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建泉，曹阳，万印华，陈向荣，冯世超，
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：