【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理，具体涉及一种用于发电机涂料废水处理的高通量纳滤膜及其制备方法和用途。
技术介绍
1、纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，操作压力较低，主要截留分子量大于200的分子和二价或高价盐离子，对一价离子截留率很低，因此特别适用于分离分子量为几百的有机物以及二价或多价离子，此技术在化工、环保、食品、医药、海洋、冶金等多个领域广泛适用，特别是在污水处理、海水脱盐预处理等方面有很大的应用前景。
2、目前商业化的纳滤膜主要是以聚砜超滤膜为支撑层，在其上以多元胺和多元酰氯为单体进行界面聚合而得到的复合膜。但是由于传统聚砜支撑层浸润性差，孔径分布不均一等问题导致聚合后的分离层容易有缺陷。想得到完整性好的纳滤膜，分离层厚度需要增加，但这也大大降低了纳滤膜的通量。因此，提高界面聚合前底膜的亲水性和孔径分布的均一性对纳滤膜性能的提升有重大意义。文献《karan s,jiang z,livingston ag.sub–10nmpolyamide nanofilms with ultrafast solvent transport for molecular separation[j].science,2015,348(6241):1347-1351》中提到利用氢氧化铬纳米纤维抽膜得到的纤维膜作为中间层并进行界面聚合，大大提高了有机溶剂的分离通量。文献《single-walledcarbon nanotube film supported nanofiltration membrane with a near
3、为了解决上述问题，申请号为202010094909.3的专利提供了一种高通量纳滤膜，在微滤膜支撑层上设置纤维素纳米纤维层，制得纤维素纳米纤维/微滤膜复合底膜；以纤维素纳米纤维/微滤膜复合底膜表面作为包含多元胺单体和盐的水溶液与包含多元酰氯的有机溶液的水相-油相界面，并使所述多元胺单体和多元酰氯在所述界面处进行界面聚合反应，从而在所述纤维素纳米纤维/微滤膜复合底膜表面形成聚酰胺超薄分离层，再进行退火处理，获得高通量纳滤膜。但是该纳滤膜通量和对na2so4的截留量无法兼顾，效果较差。
4、如何制备得到一种兼顾通量和截留量的纳滤膜需要进一步研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于发电机涂料废水处理的高通量纳滤膜及其制备方法和用途。
2、本专利技术提供了一种高通量纳滤膜，它由3层结构组成，底层为聚砜超滤膜，中间层为磺化聚醚砜，顶层为哌嗪和均苯三甲酰氯聚合后形成的聚酰胺层。
3、进一步地，所述底层的厚度为40～90μm；所述中间层的厚度为10-30nm；所述顶层的厚度为15～80nm；
4、优选地，所述底层的厚度为40～90μm；所述中间层的厚度为10-30nm；所述顶层的厚度为20～35nm。
5、进一步地，所述中间层的制备方法包括如下步骤：在底层聚砜超滤膜上沉积磺化聚醚砜分散液，即得。
6、进一步地，所述磺化聚醚砜分散液的浓度为1～6mg/ml；和/或，所述磺化聚醚砜分散液的溶剂为水、无水乙醇、丙酮中的一种或多种；
7、优选地，所述磺化聚醚砜分散液的浓度为1～4mg/ml；和/或，所述磺化聚醚砜分散液的溶剂为水与无水乙醇或丙酮的混合溶液；
8、更优选地，所述磺化聚醚砜分散液的浓度为2mg/ml。
9、进一步地，所述磺化聚醚砜的制备方法包括如下步骤：
10、将聚醚砜溶于溶剂中形成均相溶液，在均相溶液中加入氯磺酸，混合体系反应后将反应液倒入去离子水中，析出产物，洗涤产物至中性，烘干，即得；
11、优选地，
12、所述溶剂为硫酸；
13、和/或，所述聚醚砜和溶剂的质量体积比为1g：5～10ml；
14、和/或，所述聚醚砜和氯磺酸的质量体积比为1g：3～10ml；
15、和/或，所述反应的温度为8～10℃，反应的时间为2～10h；
16、和/或，所述洗涤使用去离子水洗涤。
17、进一步地，所述顶层的制备方法包括如下步骤：将中间层沉积在底层后，浸入水相中，然后取出在中间层表面加入有机相中，进行界面聚合反应，即得。
18、进一步地，所述水相为浓度0.05～1wt％的哌嗪水溶液；和/或，所述有机相为浓度0.01～0.3wt％的均苯三甲酰氯正己烷溶液；
19、优选地，所述水相为浓度0.5wt％的哌嗪水溶液；和/或，所述有机相为浓度0.1wt％的均苯三甲酰氯正己烷溶液。
20、进一步地，所述浸入水相的时间为100～300s；和/或，所述界面聚合反应的时间为10～50s。
21、本专利技术还提供了一种制备前述的高通量纳滤膜的方法，它包括如下步骤：
22、(1)将聚砜超滤膜固定在模具中，将磺化聚醚砜分散液沉积在聚砜超滤膜表面，在底层聚砜超滤膜上形成中间层磺化聚醚砜；
23、(2)将步骤(1)得到的基体浸入水相中，然后取出在中间层表面加入有机相中，进行界面聚合反应，即得；
24、优选地，
25、步骤(1)中，所述磺化聚醚砜分散液的浓度为1～6mg/ml；
26、和/或，步骤(1)中，所述磺化聚醚砜分散液的溶剂为水、无水乙醇、丙酮中的一种或多种；
27、和/或，步骤(1)中，所述沉积时间为10～40min；
28、和/或，步骤(2)中，所述水相为浓度0.05～1wt％的哌嗪水溶液；
29、和/或，步骤(2)中，所述有机相为浓度0.01～0.3wt％的均苯三甲酰氯正己烷溶液；
30、和/或，步骤(2)中，所述浸入水相的时间为100～300s；
31、和/或，步骤(2)中，所述界面聚合反应的时间为10～50s；
32、更优选地，
33、步骤(1)中，所述磺化聚醚砜分散液的浓度为1～4mg/ml；优选为2mg/ml；
34、和/或，步骤(1)中，所述磺化聚醚砜分散液的溶剂为水与无水乙醇或丙酮的混合溶液；
35、和/或，步骤(2)中，所述水相为浓度0.5wt％的哌嗪水溶液；
36、和/或，步骤(2)中，所述有机相为浓度0.1wt％的均苯三甲酰氯正己烷溶液。
37、本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高通量纳滤膜，其特征在于：它由3层结构组成，底层为聚砜超滤膜，中间层为磺化聚醚砜，顶层为哌嗪和均苯三甲酰氯聚合后形成的聚酰胺层。
2.根据权利要求1所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述底层的厚度为40～90μm；所述中间层的厚度为10-30nm；所述顶层的厚度为15～80nm；
3.根据权利要求1所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述中间层的制备方法包括如下步骤：在底层聚砜超滤膜上沉积磺化聚醚砜分散液，即得。
4.根据权利要求3所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述磺化聚醚砜分散液的浓度为1～6mg/mL；和/或，所述磺化聚醚砜分散液的溶剂为水、无水乙醇、丙酮中的一种或多种；
5.根据权利要求3或4所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述磺化聚醚砜的制备方法包括如下步骤：
6.根据权利要求1所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述顶层的制备方法包括如下步骤：将中间层沉积在底层后，浸入水相中，然后取出在中间层表面加入有机相中，进行界面聚合反应，即得。
7.根据权利要求6所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述水相为浓度
8.根据权利要求6所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述浸入水相的时间为100～300s；和/或，所述界面聚合反应的时间为10～50s。
9.一种制备权利要求1～8任一项所述的高通量纳滤膜的方法，其特征在于：它包括如下步骤：
10.权利要求1～8任一项所述的高通量纳滤膜制备水处理材料或设备中的用途；
...【技术特征摘要】
1.一种高通量纳滤膜，其特征在于：它由3层结构组成，底层为聚砜超滤膜，中间层为磺化聚醚砜，顶层为哌嗪和均苯三甲酰氯聚合后形成的聚酰胺层。
2.根据权利要求1所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述底层的厚度为40～90μm；所述中间层的厚度为10-30nm；所述顶层的厚度为15～80nm；
3.根据权利要求1所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述中间层的制备方法包括如下步骤：在底层聚砜超滤膜上沉积磺化聚醚砜分散液，即得。
4.根据权利要求3所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述磺化聚醚砜分散液的浓度为1～6mg/ml；和/或，所述磺化聚醚砜分散液的溶剂为水、无水乙醇、丙酮中的一种或多种；
5.根据权利要求3或4所述的高通量纳滤膜，其特征在于：所述磺化聚醚砜的制备方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：亢健，蒋维娇，张跃，谢志辉，梁智明，周江，周进，张小俊，何明鹏，刘雁，陈金耀，吴桐，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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