一种基于支化聚乙烯亚胺的疏松纳滤膜、其制备和应用.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CN110787644A(43)申请公布日2020.02.14(21)申请号201910976897.4B01D61/02(2006.01)(22)申请日2019.10.15B01D69/10(2006.01)B01D69/12(2006.01)(71)申请人华中科技大学C02F1/44(2006.01)地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路C02F101/30(2006.01)1037号C02F101/36(2006.01)(72)发明人王艳熊舒李艳李旺C02F101/38(2006.01)(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人彭翠李智(51)Int.Cl.B01D67/00(2006.01)B01D71/60(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称或一种基于支化聚乙烯亚胺的疏松纳滤膜、其制备和应用R2为H原子或R1，n为不小于(57)摘要1的整数。本发明属于膜分离领域，更具体地，涉及一种基于支化聚乙烯亚胺的疏松纳滤膜、其制备和应用。该复合膜包括聚合物支撑层以及在所述聚合物支撑层表面的聚电解质活性层，所述聚电解质活性层为由支化聚乙烯亚胺和支化聚乙烯亚胺衍生物层层组装后化学交联得到；该聚电解质选择层较为疏松，自由体积较大，小分子的水和无机盐能够快速渗透，适度的交联确保了分子较大的染料能被截留，从而获得了水通量高、染料/无机盐选择性高的疏松纳滤膜。所述支化聚乙烯亚胺衍生物具有如式(I)所示的化学结构，其中，R1为CN110787644ACN110787644A权利要求书1/2页1.一种基于支化聚乙烯亚胺的疏松纳滤膜，其特征在于，该复合膜包括聚合物支撑层以及在所述聚合物支撑层表面的聚电解质活性层，所述聚电解质活性层为由支化聚乙烯亚胺和支化聚乙烯亚胺衍生物层层组装后化学交联得到；所述支化聚乙烯亚胺衍生物具有如式(I)所示的化学结构，其中，R1为R2为H原子或R1，n为不小于1的整数。2.如权利要求1所述的疏松纳滤膜，其特征在于，所述聚电解质活性层中还包括交联剂，所述交联剂为多元醛类或邻苯二酚类物质。3.如权利要求1或2所述的疏松纳滤膜，其特征在于，所述支化聚乙烯亚胺的分子量的范围为600～100000Da。4.如权利要求1所述的疏松纳滤膜，其特征在于，所述聚合物支撑层为微滤膜或超滤膜，所述聚合物支撑膜的材料为聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚酰胺或聚丙烯腈。5.如权利要求1至4任一项所述的疏松纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将聚合物支撑层分别在聚乙烯亚胺的水溶液、聚乙烯亚胺衍生物的水溶液以及交联剂的水溶液中浸泡，通过浸泡使得聚乙烯亚胺、聚乙烯亚胺衍生物和交联剂在聚合物支撑层表面接触而发生相互作用；通过该方法，使得聚乙烯亚胺和聚乙烯亚胺衍生物接触时通过静电作用发生组装一次，聚乙烯亚胺和聚乙烯亚胺衍生物分别与交联剂发生化学交联一次，在所述聚合物支撑层表面形成化学交联的聚电解质活性层，完成后取出，获得包括所述聚合物支撑层以及所述聚电解质活性层的疏松纳滤复合膜。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺衍生物的水溶液质量分数为0.5％～4％；所述聚合物支撑层在聚乙烯亚胺衍生物的水溶液中浸泡的时间为10～30分钟。7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的水溶液质量分数为0.5％～4％，所述聚乙烯亚胺的分子量位于600～100000Da范围内；在聚乙烯亚胺水溶液中浸泡的时间为10～30分钟。8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为多元醛或邻苯二酚类物质，所述交联剂的水溶液的质量分数为0.2％～2％。2CN110787644A权利要求书2/2页9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物支撑层在交联剂的水溶液中浸泡的时间为5～30分钟。10.如权利要求1至4任一项所述的疏松纳滤膜的应用，其特征在于，用于膜分离。3CN110787644A说明书1/8页一种基于支化聚乙烯亚胺的疏松纳滤膜、其制备和应用技术领域[0001]本发明属于膜分离领域，更具体地，涉及一种基于支化聚乙烯亚胺的疏松纳滤膜、其制备和应用。背景技术[0002]纺织工业产生的大量废水包含有毒且难降解的有机染料，对环境构成了巨大的威胁。传统的化学氧化、微生物氧化和吸附等去除有机染料的方法一般都面临着成本高、效率低和/或二次污染的限制。膜分离技术比上述传统的分离方法更加环保和高效，其中截留分子量在200–1000Da范围内的纳滤膜技术尤其适用于纺织工业废水处理。然而，纺织工业废水中同时还含有大量的无机盐，由于商业纳滤膜通常对无机盐和有机染料都有相当大的截留率，因此需要额外消耗能量来去除高浓度的无机盐(～6wt