一种高通量高选择性新型复合纳滤膜及其制备方法.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CN111001317A(43)申请公布日2020.04.14(21)申请号201911232601.4(22)申请日2019.12.05(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)发明人刘立芬张潇高从堦(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人黄美娟王兵(51)Int.Cl.B01D71/82(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高通量高选择性新型复合纳滤膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高通量高选择性新型复合纳滤膜及其制备方法，所述的方法为：首先，将端羧基的两亲性超支化聚酯酰氯化，得到超支化聚酯酰氯；其次，分别将聚砜支撑膜依次浸泡于哌嗪水相溶液和均苯三甲酰氯、超支化聚酯酰氯组成的混合有机油相溶液中，通过界面聚合反应将超支化分子引入聚酰胺分离层中，制备得到高通量高选择性新型复合纳滤膜。本发明所制备的新型复合纳滤膜，较之传统工艺，其水通量和一价/高价盐的选择性均得到大幅度提高，且选用的超支化聚酯的合成原料便宜，过程简单易控。CN111001317ACN111001317A权利要求书1/1页1.一种高通量高选择性新型复合纳滤膜，其特征在于：所述的高通量高选择性新型复合纳滤膜按照如下方法进行制备：(1)将端羧基树枝状超支化聚酯HPE置于二氯亚砜溶液中，在60-80℃下反应8-24h反应，得到超支化聚酯酰氯HPE-COCl；(2)将步骤(1)中得到的HPE-COCl和均苯三甲酰氯溶解于混合有机溶剂中，制得油相溶液；(3)将聚砜支撑膜光面浸泡于浓度为1-30g/L哌嗪水相溶液中1-10min，取出，去除膜表面多余溶液并晾干；(4)将步骤(3)得到的聚砜支撑膜浸泡于步骤(2)得到的油相溶液中5-60s，进行界面聚合反应，取出，去除膜表面多余溶液并晾干；(5)将步骤(4)得到的膜在40-80℃下固化交联0-10min，经去离子水浸泡洗涤后，得到所述新型复合纳滤膜。2.如权利要求1所述的高通量高选择性新型复合纳滤膜，其特征在于：步骤(1)中，所述的端羧基树枝状超支化聚酯的加入量以所述的二氯亚砜的体积计为10-100g/L。3.如权利要求1所述的高通量高选择性新型复合纳滤膜，其特征在于：步骤(2)中，所述的HPE-COCl的加入量以所述的混合有机溶剂的体积计为0.01-5g/L。4.如权利要求1所述的高通量高选择性新型复合纳滤膜，其特征在于：步骤(2)中，所述的均苯三甲酰氯的加入量以所述的混合有机溶剂的体积计为0.5-3g/L。5.如权利要求1所述的高通量高选择性新型复合纳滤膜，其特征在于：步骤(2)中，所述的混合有机溶剂由主溶剂和助溶剂组成，所述的主溶剂为正己烷、正庚烷、环己烷、正癸烷或IsoparG中的一种，所述的助溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯乙烷、三氯乙烷、氯仿、乙醚或丙酮中的任意一种或任意几种，所述的混合有机溶剂中，主溶剂的体积含量为60-98％，助溶剂的体积含量为2-40％。6.如权利要求1所述的高通量高选择性新型复合纳滤膜，其特征在于：步骤(3)中，所述的哌嗪水相溶液的pH控制在10-12，所述的pH通过加入磷酸钠进行调节。7.一种如权利要求1所述的高通量高选择性新型复合纳滤膜应用于一价/多价盐分离。8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的一价盐为氯化钠、氯化锂或氯化钾。9.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的多价盐为硫酸钠、硫酸镁、氯化铜、氯化铬、氯化镉、氯化铁、硝酸铅或硝酸镍。2CN111001317A说明书1/4页一种高通量高选择性新型复合纳滤膜及其制备方法(一)技术领域[0001]本发明涉及膜分离技术领域，尤其涉及一种高通量高选择性新型复合纳滤膜及其制备方法。(二)背景技术[0002]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，一般认为，纳滤膜的孔径在0.5-2.0nm之间，截留分子量在200-2000Da之间。目前商业化的纳滤膜主要由多孔支撑层和选择性致密层组成，膜的分离性能主要取决于在界面聚合过程合成的选择性致密层的性质，而界面聚合涉及多元胺和多元酰氯两种单体间的缩聚反应，由此在两种不混溶的溶剂界面处立即生成超薄聚合物膜。由于膜的溶质选择性和溶剂渗透性之间存在固有的“Trade-off”效应，已有大量研究表明，界面聚合期间在两相单体溶液中引入具有纳米分子通道的材料，所制备得到的新型复合纳滤膜，在协同提升膜的渗透性和选择性方面具有较大潜力。[0003]中国专利CN106076132B公开了一种氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜及其