一种具有高性能的复合纳滤膜、其制备方法及应用.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CN112755817A(43)申请公布日2021.05.07(21)申请号202110199119.6B01D67/00(2006.01)(22)申请日2021.02.22B01D65/10(2006.01)C02F1/44(2006.01)(71)申请人中国科学院苏州纳米技术与纳米仿C02F103/08(2006.01)生研究所C02F101/20(2006.01)地址215123江苏省苏州市苏州工业园区C02F103/34(2006.01)独墅湖高教区若水路398号申请人上海科技大学(72)发明人张若琳靳健朱玉长(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256代理人王茹王锋(51)Int.Cl.B01D69/12(2006.01)B01D61/00(2006.01)B01D69/10(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图2页(54)发明名称一种具有高性能的复合纳滤膜、其制备方法及应用(57)摘要本发明公开了一种具有高性能的复合纳滤膜、其制备方法及应用。所述复合纳滤膜包括：多孔超滤支撑底膜和设置于所述多孔超滤支撑底膜上的聚酰胺选择分离层，所述聚酰胺选择分离层主要由多元胺单体与多元酰氯单体在表面活性剂的调控下经界面聚合反应形成，所述表面活性剂包括含有两条疏水碳链的油溶性阴离子表面活性剂。所述制备方法包括：使多元胺单体和多元酰氯单体在表面活性剂的调控下进行界面聚合反应，从而在多孔超滤支撑底膜表面形成致密的聚酰胺选择分离层，再后处理，获得复合纳滤膜。本发明的高性能复合纳滤膜对二价阴阳离子均表现出优异的截留性能，纯水通量高达16Lm‑2h‑1bar‑1以上，在水处理领域具有广泛的应用前景。CN112755817ACN112755817A权利要求书1/2页1.一种具有高性能的复合纳滤膜，其特征在于包括：多孔超滤支撑底膜和设置于所述多孔超滤支撑底膜上的聚酰胺选择分离层，所述聚酰胺选择分离层主要由多元胺单体与多元酰氯单体在表面活性剂的调控下经界面聚合反应形成，其中，所述表面活性剂包括含有两条疏水碳链的油溶性阴离子表面活性剂。2.根据权利要求1所述的具有高性能的复合纳滤膜，其特征在于：所述表面活性剂包括磷酸二酯类化合物，优选包括磷酸二丁酯、磷酸二癸酯、双十二烷基磷酸酯中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的具有高性能的复合纳滤膜，其特征在于：所述多元酰氯单体包括均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、己二酰氯和对苯二甲酰氯中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的具有高性能的复合纳滤膜，其特征在于：所述多元胺单体包括哌嗪、聚乙烯亚胺、间苯二胺、二乙基三胺中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的具有高性能的复合纳滤膜，其特征在于：所述聚酰胺选择分离层的厚度为30～70nm；和/或，所述多孔超滤支撑底膜的材质包括聚醚砜超滤膜、聚丙烯腈超滤膜、聚砜超滤膜、磺化聚砜超滤膜或聚偏氯乙烯超滤膜，优选为聚醚砜超滤膜；和/或，所述多孔超滤支撑底膜所含孔洞的孔径为5～100nm；和/或，所述多孔超滤支撑底膜还设置有无纺布衬底。6.根据权利要求1所述的具有高性能的复合纳滤膜，其特征在于：所述具有高性能的复合纳滤膜的聚酰胺选择分离层对多价负离子的截留率均大于99％，优选为99.5％以上，对多价正离子的截留率在90％以上，优选在98.5％以上；对一价正离子和一价负离子的截留2‑率均小于35％；优选的，所述聚酰胺选择分离层对SO4离子的截留率为99.11～99.85％，对Mg2+离子的截留率为99.12～99.78％，对Ca2+离子的截留率为93.88～98.95％；和/或，所述复合纳滤膜对纯水的通量在10Lm‑2h‑1bar‑1以上，优选在16Lm‑2h‑1bar‑1以上；和/或，所述复合纳滤膜的聚酰胺选择分离层所含孔洞的孔径在0.270nm以上，优选为0.270～0.300nm，截留分子量在150Da以上，优选为150～260Da。7.一种具有高性能的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于包括：分别提供包含多元胺单体的水溶液、包含多元酰氯单体和表面活性剂的有机溶液，其中，所述表面活性剂包括含有两条疏水碳链的油溶性阴离子表面活性剂；以多孔超滤支撑底膜表面作为所述多元胺单体的水溶液与所述有机溶液的界面，使所述多元酰氯单体与表面活性剂分子通过静电相互作用聚集在界面处，并使所述多元胺单体和多元酰氯单体在所述界面处在表面活性剂的调控下进行界面聚合反应，从而在所述多孔超滤支撑底膜表面形成致密的聚酰胺选择分离层，再进行热处理，获得具有高性能的复合纳滤膜。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂包括磷酸二酯类化合物，优选包括磷酸二丁