本發(fā)明涉及高滲透性反滲透膜的制備方法，適用于苦咸水脫鹽、海水淡化、廢水處理等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對(duì)淡水資源的需求顯著增長(zhǎng)，目前全球許多地區(qū)都面臨著水資源短缺的問(wèn)題。膜分離技術(shù)由于具有分離效率高、成本低、能耗低、操作簡(jiǎn)單、安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于苦咸水脫鹽、海水淡化、廢水處理等領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的基于界面聚合制備的復(fù)合反滲透膜受制于滲透通量和選擇性之間的“trade-off”效應(yīng)，已逐漸無(wú)法滿足人們的需求，如何能夠在不犧牲鹽截留的情況下提升水的滲透通量成為了解決問(wèn)題的關(guān)鍵思路。
2、加入添加劑是提高膜性能的一個(gè)重要方法，引入添加劑能夠提升界面聚合速率，減小分離層的厚度和阻力，或者使膜表面更疏松(自由體積更大)，粗糙度(比表面積)更大，從而提高復(fù)合膜的通量。然而，現(xiàn)階段在反滲透膜中引入的添加劑多為納米顆粒添加劑，雖然能夠有效提升反滲透膜的性能，但合成和應(yīng)用過(guò)程比較復(fù)雜，且納米顆粒的聚集會(huì)在反滲透膜內(nèi)形成缺陷，從而降低膜的分離選擇性。因此，想要進(jìn)一步提升反滲透膜的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本，可以選擇一種簡(jiǎn)單方法將小分子添加劑引入到反滲透膜中，從而獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是通過(guò)在有機(jī)相中引入小分子n-亞磺酰苯胺作為添加劑來(lái)調(diào)控界面聚合過(guò)程，從而獲得高性能反滲透膜。方法適用范圍廣，易于放大，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
3、1.一種基于n-亞磺酰苯胺添加劑的高性能反滲透膜的制備方法，包括采用浸泡或涂敷或無(wú)支撐方式使水相單體溶液進(jìn)入多孔支撐膜的孔中，再使其與含有酰氯單體和添加劑的有機(jī)相溶液在膜的表面進(jìn)行界面聚合反應(yīng)，形成反滲透膜。
4、2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜制備方法，其特征是，界面聚合形成聚酰胺分離層后，還包括以下步驟：以有機(jī)溶劑沖洗反滲透膜表面10-100s后，將反滲透膜于25-95℃溫度條件下干燥30s-10min，獲得反滲透膜。
5、3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜制備方法，其特征是，水相溶液在多孔支撐膜表面沉積時(shí)間為30s-5min，其中，水相單體為間苯二胺、對(duì)苯二胺、鄰苯二胺、聯(lián)苯胺等芳香族胺類中的一種或多種。
6、4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜制備方法，其特征在于有機(jī)相溶液由酰氯單體、添加劑和有機(jī)相溶劑組成；其中，酰氯單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-30wt％，添加劑的濃度為0.00001-5wt％，有機(jī)相溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65-99.98999wt％。
7、5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反滲透膜制備方法，其特征是所述的酰氯單體為均苯三甲酰氯、間苯二甲酰氯、對(duì)苯二甲酰氯、環(huán)己三酰氯、1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酰氯、1,2,4,5-環(huán)己烷四甲酰氯、草酰氯、丙二酰氯、丁二酰氯、戊二酰氯、己二酰氯、壬二酰氯、癸二酰氯中的一種或多種。添加劑為n-亞磺酰苯胺。有機(jī)相溶劑為正己烷、環(huán)己烷、環(huán)戊烷、正庚烷、正辛烷和異構(gòu)烷烴中的一種或多種。
8、6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜制備方法，其特征是所用多孔支撐膜為聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、水解之后的聚丙烯腈、聚偏氟乙烯等基底膜材料。
9、本發(fā)明具有以下優(yōu)異效果：
10、基于n-亞磺酰苯胺添加劑對(duì)于界面聚合過(guò)程的調(diào)控，本發(fā)明解決了常見(jiàn)復(fù)合反滲透膜滲透性差的問(wèn)題，得到具有高滲透選擇性的反滲透膜。該方法適用范圍廣，易于放大。在某一最優(yōu)條件下，制備的反滲透膜與未改性反滲透膜相比滲透性提升了數(shù)倍，同時(shí)不犧牲其分離選擇性。
1.一種基于n-亞磺酰苯胺添加劑的高性能反滲透膜的制備方法，包括采用浸泡或涂敷或無(wú)支撐方式使水相單體溶液進(jìn)入多孔支撐膜的孔中，再使其與含有酰氯單體和添加劑的有機(jī)相溶液在膜的表面進(jìn)行界面聚合反應(yīng)，形成反滲透膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜制備方法，其特征是，界面聚合形成聚酰胺分離層后，還包括以下步驟：以有機(jī)溶劑沖洗反滲透膜表面10-100s后，將反滲透膜于25-95℃溫度條件下干燥30s-10min，獲得反滲透膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜制備方法，其特征是，水相溶液在多孔支撐膜表面沉積時(shí)間為30s-5min，其中，水相單體為間苯二胺、對(duì)苯二胺、鄰苯二胺、聯(lián)苯胺等芳香族胺類中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜制備方法，其特征在于有機(jī)相溶液由酰氯單體、添加劑和有機(jī)相溶劑組成；其中，酰氯單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-30wt％，添加劑的濃度為0.00001-5wt％，有機(jī)相溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65-99.98999wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反滲透膜制備方法，其特征是所述的酰氯單體為均苯三甲酰氯、間苯二甲酰氯、對(duì)苯二甲酰氯、環(huán)己三酰氯、1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酰氯、1,2,4,5-環(huán)己烷四甲酰氯、草酰氯、丙二酰氯、丁二酰氯、戊二酰氯、己二酰氯、壬二酰氯、癸二酰氯中的一種或多種。添加劑為n-亞磺酰苯胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜制備方法，其特征是所用多孔支撐膜為聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、水解之后的聚丙烯腈、聚偏氟乙烯等基底膜材料。