一种复合纳滤膜及其制备方法和应用.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CN113856501A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111154526.1B01D67/00(2006.01)(22)申请日2021.09.29B01D61/02(2006.01)B01D61/06(2006.01)(71)申请人中国科学院过程工程研究所地址100190北京市海淀区中关村北二街1号(72)发明人罗建泉曹阳冯世超陈向荣万印华(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人边人洲(51)Int.Cl.B01D71/76(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D69/10(2006.01)B01D69/02(2006.01)权利要求书3页说明书16页(54)发明名称一种复合纳滤膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供一种复合纳滤膜及其制备方法和应用。所述复合纳滤膜按照由下至上的顺序依次层叠包括多孔支撑膜、荷负电选择层和荷正电选择层；所述荷负电选择层包括酰氯油相溶液和多元胺水相溶液在多孔支撑膜表面的逆向界面聚合产物；所述荷正电选择层包括酰氯油相溶液和聚乙烯亚胺水相溶液在荷负电选择层表面的逆向界面聚合产物。所述复合纳滤膜的制备方法包括二层逆向界面聚合构建双电荷选择层、溶剂浸泡处理以及热处理等步骤，采用上述方法制备的复合纳滤膜提高了无机盐和金属离子的截留性能，同时制备方法简单易控，重现性较好。CN113856501ACN113856501A权利要求书1/3页1.一种复合纳滤膜，其特征在于，所述复合纳滤膜按照由下至上的顺序依次层叠包括多孔支撑膜、荷负电选择层和荷正电选择层；所述荷负电选择层包括酰氯油相溶液和多元胺水相溶液在多孔支撑膜表面的逆向界面聚合产物；所述荷正电选择层包括酰氯油相溶液和聚乙烯亚胺水相溶液在荷负电选择层表面的逆向界面聚合产物。2.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述多孔支撑膜为高分子多孔支撑膜；优选地，所述高分子多孔支撑膜包括聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚砜或聚醚砜中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述复合纳滤膜还包括聚合物涂层；优选地，所述聚合物涂层涂覆在多孔支撑膜的表面；优选地，所述聚合物涂层包括1～3层；优选地，所述聚合物涂层包括聚多酚、聚乙烯醇、聚多巴胺、聚氨酯、聚乳酸或聚丙烯酸中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1‑3中任一项所述的复合纳滤膜，其特征在于，以酰氯油相溶液的总质量为100％计，所述酰氯油相溶液包括质量百分含量分别为0.001～5％的酰氯单体和80～99.999％的油相溶剂；优选地，所述酰氯单体具有式1或式2所示的结构：其中A选自脂肪族基团、苯基、联苯基或萘基，式1中R1和R2均为‑COCl基团，式2中R1、R2和R3选自‑COCl基团或‑CH3，并且R1、R2和R3中至少两者为‑COCl基团；优选地，所述酰氯单体包括1,3,5‑苯三甲酰氯、邻苯二甲酰氯、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；优选地，所述油相溶剂包括正己烷、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；优选地，以多元胺水相溶液的总质量为100％计，所述多元胺水相溶液包括质量百分含量分别为0.001～20％的多元胺单体、0～26％的添加剂和60～99.999％的水相溶剂；优选地，所述多元胺单体具有式3‑式9所示的结构：2CN113856501A权利要求书2/3页其中R1、R2选自‑NH‑或‑CH2‑，R3、R4和R5选自‑CH3、‑NH2或‑SO2NH2，B为脂肪族基团，R6、R7和R8选自‑CH3、‑NH2或‑SO2NH2，并且R6、R7和R8中至少两者为‑NH2或‑SO2NH2；优选地，所述多元胺单体包括哌嗪、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；优选地，以多元胺水相溶液的总质量为100％计，所述添加剂包括0～10％的缚酸剂、0～10％的致孔剂、0～1％的纳米颗粒或0～5wt％的表面活性剂；优选地，所述水相溶剂包括纯水或水与有机溶剂的混合溶剂；优选地，所述有机溶剂包括乙醇、丙酮、甲醇、异丙醇或丙三醇中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1‑4中任一项所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述添加剂中缚酸剂包括三乙胺、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；优选地，所述添加剂中致孔剂包括樟脑磺酸或樟脑磺酸三乙胺盐；优选地，所述添加剂中纳米颗粒包括有孔片状无机纳米颗粒、无孔片状无机纳米颗粒、有孔非片状无机纳米颗粒、无孔