【技术实现步骤摘要】
本申请涉及纳滤膜，特别是涉及一种纳滤膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的膜分离技术。纳滤膜的截留分子量一般在200da～2,000da范围，孔径为1nm左右。纳滤膜由于具有选择性截留水中部分溶质而透过其它溶质的特点，在饮用水深度处理、硬水软化、锂镁分离(比如盐湖提锂)、海水淡化前处理等领域中已展示出很好的应用前景。但由于传统纳滤膜表面具有较高的负电荷密度，导致纳滤膜对水中阳离子的分离选择性不足，降低了纳滤膜分离技术的经济性和适用性，限制了其更广泛的应用。
2、目前的研究多侧重在采用新型多胺单体或者采用多种水相单体共混用于提升纳滤膜表面的正电荷密度，但是这些方法制得的纳滤膜的截留分子量较大，且难以有效提升纳滤膜表面的正电荷密度。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种能够提升膜表面正电荷密度或降低膜表面负电荷密度，同时能够控制膜的截留分子量，使其具有高截留选择性的纳滤膜及其制备方法和应用。
2、第一方面，本申请提供一种纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
3、将浸润有多元胺的聚合物基膜置于含有酰卤的有机溶液中进行界面聚合反应，制备纳滤膜；
4、所述酰卤包括芳香族多元酰氯和脂肪族酰卤。
5、在一些实施方式中，所述芳香族多元酰氯包括均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯及邻苯二甲酰氯中的一种或多种。
6、在一些实施方式中，所述脂肪族酰卤包括脂肪族酰氯、脂肪族酰溴及脂肪族酰氟中的一种或
7、可选地，所述脂肪族酰氯包括己二酰氯、磺酰氯、乙基磺酰氯、亚甲基二磺酰二氯、二磷酰氯、磷酰氯、丙二烯膦酰氯及氯磷酸二异丙酯中的一种或多种；
8、可选地，所述脂肪族酰溴包括丙酰溴、2-溴丁酰溴、磺酰溴及甲磺酰溴中的一种或多种；
9、可选地，所述脂肪族酰氟包括碳酰氟、五氟丙酰氟、二氟乙酰氟及全氟丁烷磺酰氟中的一种或多种。
10、在一些实施方式中，在所述含酰卤的有机溶液中，所述芳香族多元酰氯的质量浓度为0.05％～5％。
11、在一些实施方式中，在所述含酰卤的有机溶液中，所述脂肪族酰卤的质量浓度为0.05％～5％。
12、在一些实施方式中，所述含有酰卤的有机溶液中的有机溶剂为烷烃类溶剂；所述烷烃类溶剂包括正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚及异构烷烃中的一种或多种。
13、在一些实施方式中，所述多元胺包括脂肪族多元胺和/或芳香族多元胺；
14、可选地，所述脂肪族多元胺包括哌嗪、哌嗪羧酸、乙二胺、丙二胺、丁二胺及戊二胺中的一种或多种；
15、可选地，所述芳香族多元胺包括间苯二胺、对苯二胺、均苯三胺、二氨基苯甲酸及二氨基苯磺酸中的一种或多种。
16、在一些实施方式中，所述浸润有多元胺的聚合物基膜是通过包括如下步骤的方法制得的：
17、将聚合物基膜置于多元胺溶液中浸泡；
18、可选地，在所述多元胺溶液中，多元胺的质量浓度为0.05％～5％；
19、可选地，所述聚合物基膜的材料包括聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯或聚乙烯。
20、在一些实施方式中，在所述将浸润有多元胺的聚合物基膜置于含有酰卤的有机溶液中进行界面聚合反应后，还包括对得到的聚合物基膜进行热固化的步骤；
21、可选地，所述对得到的聚合物基膜进行热固化的步骤包括：将所述进行溶剂处理后得到的聚合物基膜置于30℃～100℃下热处理1min～10min。
22、在一些实施方式中，在对得到的聚合物基膜进行热固化之前，还包括对得到的聚合物基膜进行溶剂处理的步骤；
23、可选地，所述对得到的聚合物基膜进行溶剂处理的步骤包括：将聚合物基膜置于有机溶剂中浸泡5s～120s；所述有机溶剂包括烷烃、卤代烃、醇类溶剂、水及异构烷烃中的一种或多种。
24、第二方面，本申请提供一种如第一方面所述的制备方法制得的纳滤膜。
25、第三方面，本申请提供一种如第二方面所述的纳滤膜作为锂镁分离膜、硬水软化膜或海水淡化前处理膜的应用。
26、本申请提供的纳滤膜采用芳香族多元酰氯和脂肪族酰卤共同作为共混酰卤进行界面聚合，相较于传统仅采用芳香族多元酰氯制得的纳滤膜，由于引入了与芳香族多元酰氯分子结构和反应活性等均不同的脂肪族酰卤，导致界面聚合反应过程受到干扰，利于水相单体(多元胺)的扩散，因此能够调控纳滤膜的孔结构和表面电荷密度，从而能够提升纳滤膜的表面正电荷密度以及降低其截留分子量，从而能够提升纳滤膜对多种阳离子(如锂和镁)的离子选择性。
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1.一种纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族多元酰氯包括均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯及邻苯二甲酰氯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪族酰卤包括脂肪族酰氯、脂肪族酰溴及脂肪族酰氟中的一种或多种；
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述含酰卤的有机溶液中，所述芳香族多元酰氯的质量浓度为0.05％～5％。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述含酰卤的有机溶液中，所述脂肪族酰卤的质量浓度为0.05％～5％。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有酰卤的有机溶液中的有机溶剂为烷烃类溶剂；所述烷烃类溶剂包括正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚及异构烷烃中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多元胺包括脂肪族多元胺和/或芳香族多元胺；
8.如权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述浸润有多元胺的聚合物基膜是通过包括如下步骤的方法制
9.如权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述将浸润有多元胺的聚合物基膜置于含有酰卤的有机溶液中进行界面聚合反应后，还包括对得到的聚合物基膜进行热固化的步骤；
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在对得到的聚合物基膜进行热固化之前，还包括对得到的聚合物基膜进行溶剂处理的步骤；
11.一种如权利要求1～10任一项所述的制备方法制得的纳滤膜。
12.一种如权利要求11所述的纳滤膜作为锂镁分离膜、硬水软化膜或海水淡化前处理膜的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族多元酰氯包括均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯及邻苯二甲酰氯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪族酰卤包括脂肪族酰氯、脂肪族酰溴及脂肪族酰氟中的一种或多种；
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述含酰卤的有机溶液中，所述芳香族多元酰氯的质量浓度为0.05％～5％。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述含酰卤的有机溶液中，所述脂肪族酰卤的质量浓度为0.05％～5％。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有酰卤的有机溶液中的有机溶剂为烷烃类溶剂；所述烷烃类溶剂包括正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚及异构烷烃...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小 ，王志强，高亚伟，罗伟，张劲松，彭赞国，刘书明，黄霞，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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