一种正渗透复合膜及其制备方法和用途.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CN112774464A(43)申请公布日2021.05.11(21)申请号202011501005.4(22)申请日2020.12.17(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条1号(72)发明人段东平贾奇博任玉枝李婷(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.B01D69/12(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)C02F1/44(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图1页(54)发明名称一种正渗透复合膜及其制备方法和用途(57)摘要本发明提供一种正渗透复合膜及其制备方法和用途，所述正渗透复合膜包括基体及设置于基体上的复合层，所述复合层包括至少一层的复合颗粒层，所述复合颗粒包括负载有二氧化钛的氧化石墨烯；本发明采用紫外光诱导法制备超亲水性的复合颗粒层，并通过电荷吸附法实现了复合颗粒层的层层自组装，得到具备超亲水性的正渗透复合膜，可广泛应用于水处理领域，该制备方法简单易操作，大幅提高了正渗透复合膜的水通量和盐离子截留率。CN112774464ACN112774464A权利要求书1/3页1.一种正渗透复合膜，其特征在于，所述正渗透复合膜包括基体及设置于基体上的复合层；所述复合层包括至少一层的复合颗粒层；所述复合颗粒层间采用亲电体连接；所述复合颗粒包括负载有二氧化钛的氧化石墨烯。2.根据权利要求1所述的正渗透复合膜，其特征在于，所述基体包括超滤膜；优选地，所述超滤膜包括聚醚砜膜；优选地，所述复合颗粒中氧化石墨烯的粒径为0.2～2μm；优选地，所述复合颗粒中二氧化钛的粒径为10～100nm；优选地，所述复合层中复合颗粒层的层数为3～10层；优选地，所述亲电体包括含有两个氨基的组分，优选为乙二胺；优选地，所述复合层的厚度为30～1000nm。3.一种根据权利1或2所述正渗透复合膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)制备钛源溶液，进行水解反应，得到二氧化钛分散液；所述二氧化钛分散液与氧化石墨烯分散液混合，得到反应产物；所述反应产物依次进行洗涤和干燥，得到复合颗粒；(2)基体预处理，得到预处理基体；(3)步骤(2)所述预处理基体经亲电体溶液浸渍，得到第一处理基体；(4)步骤(3)所述第一处理基体依次经复合颗粒的分散液浸渍和紫外光照射，得到第二处理基体；(5)重复步骤(3)和步骤(4)，得到正渗透复合膜。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述钛源包括钛酸丁酯；优选地，所述钛源溶液中钛源的浓度为0.5～1wt％；优选地，所述钛源溶液的pH为6～10；优选地，所述水解反应的时间为10～30min；优选地，所述二氧化钛分散液中二氧化钛的粒径为10～100nm；优选地，所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的浓度为0.5～3g/L；优选地，所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的粒径为0.2～2μm；优选地，所述混合包括将所述二氧化钛分散液滴加入氧化石墨烯分散液中；优选地，所述滴加速率为3～6mL/min；优选地，所述混合的时间为15～60min；优选地，所述混合在搅拌下进行；优选地，所述混合的搅拌速率为300～600r/min；优选地，所述混合中二氧化钛分散液和氧化石墨烯分散液的体积比为1:(1～4)；优选地，所述干燥的温度为60～80℃；优选地，所述干燥的时间为15～30min。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述预处理包括基体依次经第一浸渍、第二浸渍、第三浸渍和洗涤；优选地，所述第一浸渍中浸渍液包括聚乙烯醇溶液；2CN112774464A权利要求书2/3页优选地，所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的浓度为0.5～2wt％；优选地，所述第一浸渍的时间为5～10min；优选地，所述第一浸渍与第二浸渍间包括干燥；优选地，所述干燥的温度为70～90℃；优选地，所述干燥的时间为30～60min；优选地，所述第二浸渍中浸渍液包括均苯三甲酰氯的有机溶液；优选地，所述均苯三甲酰氯的有机溶液中均苯三甲酰氯的浓度为0.3～1wt％；优选地，所述第二浸渍的时间为30～60s；优选地，所述第二浸渍与第三浸渍的间隔时间为10～30s；优选地，所述第三浸渍中浸渍液包括复合颗粒的有机分散液；优选地，所述复合颗粒的有机分散液中复合颗粒的浓度为0.5～3g/L；优选地，所述第三浸渍的时间为30～60s。6.根据权利要求3～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述亲电体溶液中亲电体的浓度为0.5～2wt％；优选地，所述亲电体包括含有两个氨基的组分，优选为乙二胺；优选地，所述浸渍的时间为5～10min。