一种纳米杂化复合膜的制备方法.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CN112827369A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号202110061055.3C02F101/12(2006.01)(22)申请日2021.01.18(71)申请人蓝星（杭州）膜工业有限公司地址310012浙江省杭州市余杭顺风路602号(72)发明人陈可可罗宵谭惠芬洪勇琦刘文超潘巧明郑宏林(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人齐胜杰(51)Int.Cl.B01D69/12(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D61/02(2006.01)C02F1/44(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种纳米杂化复合膜的制备方法(57)摘要本发明涉及一种纳米杂化复合膜的制备方法，在制备含杂化金属粒子的水相溶液时，将水溶性金属盐和络合剂加到水中，使金属离子首先与络合剂结合形成稳定且在水相中均匀分布的络合物，然后添加可与水溶性金属盐反应生成沉淀的沉淀剂和用于聚合生成复合膜的单体，搅拌混合和/或超声处理后，得到含有均一纳米粒子的水相溶液；以该水相溶液为反应物参与界面聚合反应生成纳米粒子杂化的复合膜功能分离层。本发明可显著提高杂化金属纳米粒子在功能分离层中的分布均匀性，减少纳米粒子因分散不均甚至团聚引起的膜缺陷问题，使纳米杂化复合膜在保持高截留率的同时又提高其水通量，提高复合膜渗透性能的均一性和稳定性，且重现性良好。CN112827369ACN112827369A权利要求书1/2页1.一种纳米杂化复合膜的制备方法，其特征在于，在制备含杂化金属粒子的水相溶液时，将水溶性金属盐和络合剂加到水中，使金属离子首先与络合剂结合形成稳定且在水相中均匀分布的络合物，然后添加可与水溶性金属盐反应生成沉淀的沉淀剂和用于聚合生成复合膜的单体，搅拌混合和/或超声处理后，得到含有均一纳米粒子的水相溶液；以该水相溶液为反应物参与界面聚合反应生成纳米粒子杂化的复合膜功能分离层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米杂化复合膜为反渗透膜；所述反渗透膜包含聚酰胺功能分离层，聚酰胺功能分离层采用界面聚合反应制得；其中，水相溶液按照如下方法制备：将水溶性金属盐和络合剂加到水中，待溶解后，添加可与水溶性金属盐反应生成沉淀的水溶性沉淀剂、吸酸剂和多元胺单体，搅拌混合和/或超声处理后，得到含有均一纳米粒子的水相溶液；以该水相溶液为反应物与含酰氯单体的油相溶液进行界面聚合反应。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：将含有均一纳米粒子的水相溶液涂覆在渗透膜底膜材料上，静置一段时间后，将渗透膜底膜材料上流动的水相溶液清除，再在渗透膜底膜材料上涂覆溶解有多元酰氯单体的油相溶液，经热处理后，在渗透膜底膜材料上得到纳米粒子杂化的聚酰胺功能分离层；或者，将渗透膜底膜材料浸泡在含有均一纳米粒子的水相溶液中，静置一段时间后，将渗透膜底膜材料取出，再在渗透膜底膜材料上涂覆溶解有多元酰氯单体的油相溶液或者将渗透膜底膜材料浸泡在溶解有多元酰氯单体的油相溶液中一段时间后取出，经热处理后，在渗透膜底膜材料上得到纳米粒子杂化的聚酰胺功能分离层。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述热处理条件为温度为100℃‑130℃。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述渗透膜底膜材料包括无纺布基材和支撑层，支撑层叠合在所述无纺布基材表面；所述水相溶液和油相溶液均涂覆在所述支撑层上，或者将所述渗透膜底膜材料的支撑层朝上的方式先后分别浸泡在所述水相溶液和油相溶液中；其中，支撑层的材质为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和聚丙烯腈中的一种。6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性金属盐为氯化镁、硫酸镁、氯化钙、氯化铜、硫酸铜、氯化铁、硝酸银中的一种或者种的混合，且其在水相中的质量百分比为0.1‑0.5%。7.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸、丙二酸、丁二酸、琥珀酸、羟基乙酸、氨基乙酸、酒石酸、EDTA、乙二醇酸中的一种或几种的混合；络合剂在水相中的质量百分比为1‑10%。8.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述多元胺单体为间苯二胺、对苯二胺、哌嗪、邻苯二胺、二氨基甲苯、2，5‑二甲基哌嗪中的一种或几种的混合，且其在水相中的质量百分比为0.1‑3%。9.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性沉淀剂为四甲基氢氧化铵、可溶性磷酸盐、可溶性磷酸氢盐、可溶性碳酸盐、可溶性氢氧化物中的一种或几种的混合，且其在水相中的质量百分比为0.1‑1%。10.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述溶解有多元酰