一种高通量高脱盐率混合基质反渗透膜及其制备方法与应用.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CN110141982A(43)申请公布日2019.08.20(21)申请号201910346181.6(22)申请日2019.04.26(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)发明人刘立芬吴昊高从堦(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.B01D71/76(2006.01)B01D69/10(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D61/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高通量高脱盐率混合基质反渗透膜及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种高通量高脱盐率混合基质反渗透膜及其制备方法与应用，所述的反渗透复合膜由聚砜支撑膜和功能层组成，所述的功能层以间苯二胺为水相单体，以均苯三甲酰氯为油相单体，掺杂材料为酰氯基团封端超支化聚合物，通过界面聚合于支撑膜上。本发明使用简单易行的处理工艺，选取了一种超支化聚合物(Hyperbranchedpolymer)，通过将其功能化使其可以参与界面聚合，将其用于制备混合基质反渗透膜，得益于该超支化聚合物本身高度枝化的结构，混合基质反渗透膜的聚酰胺层网状孔数量增多，减小了水的传质阻力，使得所制备的混合基质反渗透膜在保持较高盐截留率的基础上，提高了水通量。CN110141982ACN110141982A权利要求书1/2页1.一种高通量高脱盐率混合基质反渗透膜，其特征在于：所述的高通量高脱盐率混合基质反渗透膜按照如下方法进行制备：(1)将式(Ⅰ)所示的羧基封端超支化聚合物HBP与二氯亚砜混合，加热至80℃，冷凝回流反应10h，得到反应液旋蒸去除二氯亚砜，即可得到式(Ⅱ)所示的酰氯基团封端的超支化聚合物HBPAC；式(Ⅰ)或式(Ⅱ)中，所述的R为：HO(CH2CH2)nOH，平均分子量为600；(2)将聚砜支撑膜浸泡于多元胺水相溶液中1-10分钟，取出浸泡后的聚砜支撑膜去除表面多余溶液后在室温下阴干；所述的多元胺水相溶液由间苯二胺、十二烷基磺酸钠、樟脑磺酸、三乙胺混合溶于水中配置而成，所述间苯二胺的质量分数为1.0-3.0％，所述十二烷基磺酸钠的质量分数为0.15％，所述樟脑磺酸的质量分数为4％，所述三乙胺的质量分数为2％；(3)将步骤(1)制备的HBPAC溶于混合有机溶剂中得到混合液，然后将步骤(3)处理所得的支撑膜浸泡于所述的混合液中，反应5-20秒，然后取出浸泡后的支撑膜去除膜表面多余溶液并在室温下阴干；所述的混合有机溶剂由主要溶剂和极性有机溶剂混合制成，所述的主要溶剂为正己烷、正庚烷或IsoParG的一种或任意两种，所述的极性溶剂的体积分数为5-40％；所述的混合液中，HBPAC的质量分数为0.001％-0.01％；(4)将步骤(3)所得的支撑膜浸泡于均苯三甲酰氯的正己烷溶液中，反应30-60秒，取出浸泡后的支撑膜去除膜表面多余溶液后在室温下阴干；所述的均苯三甲酰氯的正己烷溶液中，均苯三甲酰氯溶液质量分数为0.05-0.30％；(5)将步骤(4)得到的支撑膜置入40-80℃烘箱中，热处理5-10分钟，然后使用去离子水水洗得到所述高通量高脱盐率混合基质反渗透膜。2.如权利要求1所述的高通量高脱盐率混合基质反渗透膜，其特征在于：步骤(1)中，所述的二氯亚砜的加入量以所述的式(Ⅰ)所示的超支化聚合物为羧基封端超支化聚合物的质量计为40ml/g。3.如权利要求1所述的高通量高脱盐率混合基质反渗透膜，其特征在于：步骤(2)中，所述多元胺水相溶液中，间苯二胺质量分数优选为2％。4.如权利要求1所述的高通量高脱盐率混合基质反渗透膜，其特征在于：步骤(3)中，所述的极性溶剂为丙酮、氯仿、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氢呋喃、乙酸乙酯。2CN110141982A权利要求书2/2页5.如权利要求1所述的高通量高脱盐率混合基质反渗透膜，其特征在于：步骤(3)中，所述的混合有机溶液中，极性溶剂体积分数优选为15％。6.如权利要求1所述的高通量高脱盐率混合基质反渗透膜，其特征在于：所述的混合液中，HBPAC的质量分数为0.005％。7.如权利要求1所述的高通量高脱盐率混合基质反渗透膜，其特征在于：步骤(4)中，所述均苯三甲酰氯溶液质量分数为0.15％。8.如权利要求1所述的高通量高脱盐率混合基质反渗透膜，其特征在于：步骤(5)中，所述热处理温度为60℃，热处理时间为5分钟。9.一种如权利要求1所述的高通量高脱盐混合基质反渗透膜应用于饮用水净化、苦咸水脱盐或海水淡化。3CN110141982A说明书1/5页一种高通量高脱盐率混合基质反渗透膜及其制备方法与应用(一)技术领域[0001]本发明涉及