改性复合纳滤膜的制备方法及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114832639A(43)申请公布日2022.08.02(21)申请号202210568246.3C02F1/44(2006.01)(22)申请日2022.05.24(71)申请人北京工商大学地址100048北京市海淀区阜成路11号、33号(72)发明人胡丹任小敏付红燕王雨冯旭东(74)专利代理机构北京开阳星知识产权代理有限公司11710专利代理师于超(51)Int.Cl.B01D67/00(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D69/10(2006.01)B01D69/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称改性复合纳滤膜的制备方法及应用(57)摘要本发明提供一种改性复合纳滤膜的制备方法，制备的改性纳滤复合膜通体接枝荷电；采用界面聚合法与自由基聚合接枝反应制备复合纳滤膜；实现了在复合纳滤膜的表面和膜孔内进行正电荷、负电荷、两性离子和其他官能化修饰，同时增到了复合纳滤膜的表面粗糙度；通过这一方法提高了无机盐和金属离子以及带电溶质的截留性能，本申请实施例提供的本申请实施例提供的荷正电改性复合纳滤膜对于多价阳离子都具有较高的截留率，对镁的截留率高达99％且重现性好。CN114832639ACN114832639A权利要求书1/2页1.一种改性复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述改性纳滤复合膜通体接枝荷电，包括如下步骤：(1)将醇类化合物加入多元胺水相溶液中，制备得到纳滤膜反应前驱体A溶液；(2)将酰氯单体与油相溶剂混合制备得到纳滤膜反应前驱体B溶液；(3)将纳滤膜反应前驱体A溶液与纳滤膜反应前驱体B溶液依次涂覆于多孔支撑膜表面，通过界面聚合反应制备得到纳滤膜C；(4)将纳滤膜C进行溶剂浸泡处理1～10min，然后在30～120℃下热处理1～30min；(5)将制备的纳滤膜C与烯烃类单体、引发剂和酸调节剂混合于水中，在10～80℃条件下发生自由基聚合反应1min～10h，然后纯水冲洗干净后烘干，得到表皮层具有特征改性作用的纳滤复合膜。2.如权利要求1所述的改性复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的前驱体A溶液以重量分数计，包括0.001～20份多元胺单体、0.001～10份醇类化合物、0～15份致孔剂、0～15份缚酸剂和50～99.999份水相溶剂；所述水相溶剂为纯水或水与有机溶剂的混合溶剂。3.如权利要求2所述的改性复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的前驱体A溶液中的多元胺单体为哌嗪、间苯二胺、3‑氨基苯磺酰胺、三亚乙基四胺、1,4‑环己二胺或2,5‑二甲基哌嗪中的任意一种或至少两种的组合；所述醇类化合物为丙三醇、丁二醇、1，3‑二氨基‑2‑丙醇、3‑三羟甲基甲胺‑2‑羟基丙磺酸、三‑羟甲基‑氨基甲烷、4‑哌啶甲醇中的任意一种或至少两种的组合；所述缚酸剂为三乙胺、氢氧化钠、碳酸钠、4‑二甲氨基吡啶或氢氧化钾中的任意一种或至少两种的组合；所述致孔剂为樟脑磺酸、樟脑磺酸三乙胺盐的一种或者至少两种的组合。4.如权利要求1所述的改性复合纳滤膜的制备方法中，其特征在于，以重量分数计，纳滤膜反应前驱体B溶液包括0.001～20份酰氯单体和80～99.999份水相溶剂。5.如权利要求4所述的改性复合纳滤膜的制备方法中，其特征在于，所述酰氯单体为邻苯二甲酰氯、1,3,5‑苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的任意一种或至少两种的组合；所述油相溶剂为正己烷、环己烷、乙酸乙酯、氯仿、甲苯、二甲苯、庚烷或正十二烷中的任意一种或至少两种的组合。6.如权利要求1所述的改性复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述多孔支撑膜为聚丙烯腈、聚乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜或聚醚砜中的任意一种；所述的支撑膜经过质量浓度为20～100％的乙醇和水溶液浸泡预处理。7.如权利要求1所述的改性复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中所述溶剂浸泡处理中溶剂为纯水、乙醇、三乙胺、苯磺酸、甲酰胺、乙醇胺或1‑乙基‑3‑甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺中的任意一种或至少两种的组合。8.如权利要求1所述的改性复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述引发剂为包含铈离子的盐如硝酸铈、硝酸铈铵或氯化铈中的任意一种或至少两种的组合；所述铈离子浓度为1～200mmol/L。9.如权利要求8所述的改性复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述酸调节剂为硝酸或硫酸，所述酸调节剂的浓度为1～50mmol/L。2CN114832639A权利要求书2/2页10.一种改性复合纳滤膜的应用，其特征在于，采用如权利要求1‑9任一所述的制备方法制备的改性复合纳滤膜，所述改性复合纳滤膜用于截留无机盐、金属离子以及带电污