一種高通量、高鹽截留率反滲透膜的制備方法
【專利摘要】一種高通量、高鹽截留率反滲透膜的制備方法，屬于水處理反滲透膜分離【技術領域】，是在多孔性載體膜上利用含有通量增加劑的多元胺的水溶液與多元酰氯的有機溶液，通量增加劑會參與界面聚合反應，與多元胺和酰氯的化合物完全交聯(lián)，形成穩(wěn)定的包含特殊通量促進功能的聚酰胺膜層，本發(fā)明方法設計合理，具有很高的通量和鹽截留率，易于制備，用途廣泛。
【專利說明】一種高通量、高鹽截留率反滲透膜的制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高通量、高鹽截留率反滲透膜的制備方法，屬于水處理反滲透膜分離【技術領域】。

【背景技術】
[0002]反滲透膜是一種用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能在外加壓力作用下使水溶液某一組分選擇性透過，從而達到淡化、凈化或濃縮分離的目的。與其他技術相比，反滲透技術具有更簡潔的操作方式，可有效去除水中的鹽類、小分子酸、醛、酚等有機物。應用領域包括海水淡化、苦咸水脫鹽、飲用水凈化、工業(yè)超純水生產(chǎn)以及造紙、電鍍、石油化工、制藥、印染等工業(yè)廢水的回收處理。近年來，全球水資源短缺的情況日益嚴重，水污染也日益加重，反滲透技術得到了更多的重視和應用。
[0003]采用界面聚合工藝，可以獲得高鹽截留率的復合反滲透膜，已被眾多專利報道，如US Patent 4277344,US Patent 4761234,US Patent 4529646,US Patent 6464873 等。然而，根據(jù)上述專利所制得的反滲透膜雖然鹽截留率較高，但滲透通量偏低。
[0004]針對這些問題，CN201210063874提出了一種大通量抗污染復合反滲透膜及其制備方法，CN201210007212.3提出了一種高通量復合反滲透膜的制備方法。盡管目前在高通量及高鹽截留率反滲透膜的研究開發(fā)發(fā)明已取得了很大的進展，但制備具有兼顧高通量和高截留率功能的反滲透膜仍是膜學術界和膜工業(yè)界追求的目標之一。
[0005]隨著飲用水凈化、中水回用、工業(yè)水處理等領域?qū)Ψ礉B透膜滲透通量要求的不斷提高，制備高通量復合反滲透膜十分必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高通量、高鹽截留率反滲透膜的制備方法。
[0007]本發(fā)明的原理是在多孔性載體膜上利用含有A+B_結構通量增加劑的多元胺的水溶液與含有多元酰氯單體的有機相溶液，A+B^結構通量增加劑會參與界面聚合反應,與多元胺和酰氯的化合物完全交聯(lián)，形成穩(wěn)定的包含特殊通量促進功能的聚酰胺膜層。
[0008]本發(fā)明的制備方法包含以下步驟:先將多孔性載體膜浸入到含有Α+Β—結構通量增加劑的多元胺水溶液中，浸潰0.5-3分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到含有多元酰氯單體的有機相溶液中，反應0.5^2分鐘，進行界面聚合；然后于3(T60°C烘箱中固化1(Γ60分鐘，成型。
[0009]所述的多兀胺單體可以是二氨基苯、二氨基苯、m-苯二胺、p-苯二胺、1，3, 5- 二氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯、二甲基二胺、乙二胺、丙二胺、哌嗪中的一種；所述的多元胺單體在水溶液中的濃度為1.(Γ5.0wt/v%。
[0010]所述的A+B-結構通量增加劑是一種β-二酮類添加劑，其分子結構為A+B—。其中，A+易在水中部分解離為銨離子，其結構式為R1R2R3R4N'所述的R1，R2，R3，R4是獨立的基團，可以是H，C1-C6的烴基基團、苯甲基或酚基中的一種，它們可能相同，也可能不同。B—是一種β-二酮，其結構式為:
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結構中，X，Y可以是H、C1-C6的烴基基團、苯甲基或酚基、-OR5或NR6R7中的一種，可能相同，也可能不同，所述的R5，R6，R7胃1"是11，(:1-(:6的烴基基團、苯甲基或酚基其中的一種。所述多元胺的水溶液中的A+B—結構通量增加劑單體的濃度為0.Γ0.5wt/v%。
[0011]所述的多元酰氯單體可以是均苯三甲酰氯、偏苯三甲酸氯、間苯二甲酰氯、對苯二酰氯中的一種，所述有機相溶液中的多元酰氯單體的濃度為0.Γ0.8wt/v%。
[0012]所述的多元酰氯單體的有機相溶液可以是正己烷或環(huán)己烷中的一種。
[0013]本發(fā)明的制備方法設計合理，顯著提高了反滲透膜的滲透通量和鹽排除率，(將膜置于包含30000ppm NaCl的去離子水中，25°C，壓力0.8 MPa。)至少30 L.πΓ2.1T1的滲透通量和99.5%的鹽截留率，本發(fā)明可用于凈化苦堿水或海水。
[0014]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍不僅局限于實施例，該領域?qū)I(yè)人員對本發(fā)明技術方案所作的改變，均應屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

【具體實施方式】
[0015]先將聚砜多孔膜浸入濃度為lwt/v%的間苯二胺、濃度為0.lwt/v%的Et3NH(F6acac)2水溶液中浸潰0.5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為
0.lwt/v%的均苯三酰氯單體的正己烷溶液中，反應I分鐘；然后于40°C烘箱中固化20分鐘，成型。
[0016]此膜在25°C，0.8MPa壓力下，對于30000ppm的NaCl水溶液的分離結果為:鹽截留率 99.6%,水通量為 37 L.m_2.1T1。
【權利要求】
1.一種高通量、高鹽截留率反滲透膜的制備方法，其特征在于先將多孔性載體膜浸入到含有A+B-結構通量增加劑的多元胺水溶液中，浸潰0.5-3分鐘后取出并排除表面過量的溶液后再其浸入到含有多元酰氯單體的有機相溶液中，進行界面聚合反應0.5^2分鐘后于3(T60°C烘箱中固化1(Γ60分鐘，最后成型制得高通量、高鹽截留率反滲透膜。
2.如權利要求1所述的一種高通量、高鹽截留率的反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的多元胺單體可以是二氨基苯、三氨基苯、m-苯二胺、p-苯二胺、1，3，5- 二氨基苯甲酸、2，4- 二氨基甲苯、二甲基二胺、乙二胺、丙二胺、哌嗪中的一種。
3.如權利要求1所述的一種高通量、高鹽截留率的反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的多元胺水溶液中多元胺單體的濃度為1.(Γ5.0wt/v% 。
4.如權利要求1所述的一種高通量、高鹽截留率的反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的多元酰氯單體可以是均苯三甲酰氯、偏苯三甲酸氯、間苯二甲酰氯、對苯二酰氯中的一種。
5.如權利要求1所述的一種高通量、高鹽截留率的反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的有機相溶液中多元酰氯單體的濃度為0.Γ0.8wt/v%。
6.如權利要求1所述的一種高通量、高鹽截留率的反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的多元酰氯單體的有機相溶液可以是正己烷或環(huán)己烷中的一種。
7.如權利要求1所述的一種高通量、高鹽截留率的反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的A+B-結構通量增加劑是一種β - 二酮類添加劑，其分子結構為Α+Β—，其A+易在水中部分解離為銨離子，其結構式為R1R2R3R4N+,所述的的R1，R2，R3，R4是獨立的基團，分別是H，C1-C6的烴基基團、苯甲基或酚基中的一種，它們可以相同，也可以不同。
8.如權利要求1所述的一種高通量、高鹽截留率的反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的Α+Β—結構通量增加劑是一種β_ 二酮類添加劑，其分子結構為Α+Β—，其B—是一種β-二酮，結構式為:HX-c~-C-~'Cl.~.Υ,OHO 結構中式的X、Y可以是H、C1-C6的烴基基團、苯甲基或酚基、-OR5或NR6R7中的一種，二者可以相同，也可以不同，所述的R5，R6，R7im是H，C1-C6的烴基基團、苯甲基或酚基其中的一種。
【文檔編號】B01D69/12GK104209012SQ201310206191
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權日:2013年5月29日
【發(fā)明者】惠志鋒 申請人:成都慧成科技有限責任公司