一种高通量高截盐反渗透复合膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111151137A(43)申请公布日2020.05.15(21)申请号202010006336.4C02F103/08(2006.01)(22)申请日2020.01.03(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人刘立芬李蕊含高从堦(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人邱启旺(51)Int.Cl.B01D61/02(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D71/68(2006.01)C02F1/44(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高通量高截盐反渗透复合膜及其制备方法(57)摘要一种高通量高截盐反渗透复合膜及其制备方法。本发明提供了一种两亲性核壳状超支化聚合物改性反渗透膜的方法，先将聚砜支撑层浸泡在间苯二胺溶液中，阴干后与超支化聚合物溶液接触，使超支化聚合物末端的酰氯基团与胺基发生界面聚合反应，之后再与均苯三甲酰氯溶液接触进行二次交联反应，经热处理得到改性的反渗透复合膜。本发明使用的超支化聚合物具有独特的高疏水聚醚核和大量高度亲水的PEO壳层，将其引入反渗透复合膜的聚酰胺分离层中可以调控膜孔尺寸，加速水传输。同时改性膜的聚酰胺层薄而致密可以保证膜的截留率。在2000ppmNaCl的进水条件下，改性膜有～70％水通量的增加，NaCl截留率保持在99％以上。本研究为制备综合性能优异的反渗透复合膜提供了有效途径。CN111151137ACN111151137A权利要求书1/1页1.一种高通量高截盐超支化聚合物改性反渗透复合膜的制备方法，其特征在于，将两亲性核壳状超支化聚醚引入至聚酰胺分离层内制备新型的反渗透复合膜，具体步骤如下：(1)使用二氯亚砜溶液作为酰氯化剂，将末端含有羧基的两亲性核壳状超支化聚醚酰氯化，得到酰氯基团封端的两亲性核壳状超支化聚醚酰氯HBPO-star-PEO-COCl，并用四氢呋喃溶液将其溶解配制成质量浓度为0.001％～0.2％的两亲性核壳状超支化聚醚酰氯HBPO-star-PEO-COCl/四氢呋喃溶液。(2)在固定的聚砜支撑膜的膜表面倾倒质量浓度为1～5％的间苯二胺水溶液，浸泡时间为1-5分钟，去除支撑膜表面多余溶液后将膜置于通风处阴干。(3)将步骤(1)制得的末端含有酰氯基团的两亲性核壳状超支化聚醚酰氯HBPO-star-PEO-COCl/四氢呋喃溶液倾倒在步骤(2)的得到的聚砜支撑膜上，接触时间为5～40秒，去除膜表面多余溶液将膜置于通风处阴干。(4)继续在步骤(3)得到的支撑膜上倾倒0.1％～0.5wt％的均苯三甲酰氯/正己烷溶液，反应10～100秒，去除多余溶液将膜置于通风处阴干。(5)将步骤(4)得到的膜在50～100℃下，烘干5～20分钟，烘干后，室温下置于去离子水中保存得到高通量高截盐超支化聚合物改性反渗透复合膜。2.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，间苯二胺水溶液质量浓度为2％，浸泡时间为2分钟。3.根据权利2所述的制备方法，其特征在于，所述间苯二胺水溶液中还包含0.15wt％十二烷基磺酸钠、4wt％樟脑磺酸、2wt％三乙胺。4.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，超支化聚合物/四氢呋喃溶液接触时间为10秒。5.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，均苯三甲酰氯接触时间为40秒。6.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，烘干温度为60℃，烘干时间为5分钟。7.根据如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，该方法制备得到的高通量高截盐超支化聚合物改性反渗透复合膜应用于苦咸水脱盐、海水淡化。2CN111151137A说明书1/5页一种高通量高截盐反渗透复合膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种新型膜材料及其制备方法，具体涉及一种高通量高截盐反渗透复合膜的制备方法。背景技术[0002]目前由于人口的迅速增长，工农业的发展以及气候变化使得全世界对水资源的需求逐渐增长，淡水资源短缺正成为一个全球性的问题。海水资源占地球上的水资源总量的97％，因此利用海水淡化获得适合使用的清洁水是解决水资源危机的最有效的方法。现代海水淡化技术主要有膜技术和热处理技术。相对于传统的热法水处理工艺，膜处理工艺由于其低能耗，易操作和便于维护，已占据整个海水淡化市场的60％以上份额。反渗透是目前最核心的海水和苦咸水淡化膜处理技术，然而反渗透技术对高压的需求使得其依然具有较高的运行成本。因此，进一步提升反渗透膜的性能以降低能耗进而降低制水成本仍旧是一个非常大的挑战。[0003]超支化聚合物(hyper