一种纳米颗粒改性的耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜及其制备方法.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CN111974228A(43)申请公布日2020.11.24(21)申请号202010593407.5(22)申请日2020.06.27(71)申请人孙亮地址225300江苏省泰州市高港区创业大道7号(72)发明人孙亮(51)Int.Cl.B01D71/68(2006.01)B01D61/02(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种纳米颗粒改性的耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜及其制备方法(57)摘要针对现有纳滤膜在有机溶剂中耐溶胀能力不足的问题，本发明提供了一种耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜，其包括超滤支撑层和负载于超滤支撑层上的纳滤分离层，所述超滤支撑层和所述纳滤分离层均为磺化聚醚砜经相转化形成，且超滤支撑层和纳滤分离层均经过交联剂交联处理；所述超滤支撑层铸膜液包含纳米颗粒，所述纳滤分离层铸膜液不包含纳米颗粒。本发明制备的纳滤膜很好的解决膜在有机溶剂耐溶胀的问题且具有较高的水通量和截留率，具有较高的应用潜力。CN111974228ACN111974228A权利要求书1/1页1.一种纳米颗粒改性的耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜，其包括超滤支撑层和负载于超滤支撑层上的纳滤分离层，其特征在于所述超滤支撑层和所述纳滤分离层均为磺化聚醚砜经相转化形成，且超滤支撑层和纳滤分离层均经过交联剂交联处理；所述超滤支撑层铸膜液包含纳米颗粒，所述纳滤分离层铸膜液不包含纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的纳滤膜，其特征所述的超滤支撑层和纳滤分离层一同浸入交联剂中交联处理。3.根据权利要1所述的纳滤膜，其特征在于所述的超滤支撑层和纳滤分离层先后经过凝固浴浸渍。4.根据权利要求1所述的纳滤膜，其特征在于所述的超滤支撑层和纳滤分离层同时经过凝固浴浸渍而成。5.一种根据权利要求1所述的纳米颗粒改性的耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜的制备方法，其特征在于其包含以下步骤：将低磺化度的磺化聚醚砜、添加剂、纳米颗粒、表面活性剂和溶剂搅拌混合、静置脱泡形成支撑层铸膜液，将高磺化度的磺化聚醚砜、添加剂和溶剂搅拌混合、静置脱泡形成分离层铸膜液；将支撑层铸膜液均匀涂覆在制膜板上，在空气中放置30-180s形成支撑层胚体；将分离层铸膜液均匀浇注在步骤（2）形成的支撑层胚体上，用刮刀轻刮形成薄膜，在空气中继续放置60-240s后形成纳滤胚膜；将步骤（5）形成的纳滤胚膜浸入0-30℃凝固浴中处理1-48h，使其凝固成膜，并置于40-80℃下热处理10-60min形成纳滤膜；将步骤（4）形成的纳滤膜浸泡在30-50℃的交联剂溶液30-100s，取出后在空气中静置30-120s后置于40-80℃环境中热处理20-30min，并用去离子水浸渍以形成耐溶胀纳滤膜。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的交联剂为戊二醛、浓硫酸、甘油、三甲胺、三乙烯四胺中的一种。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的低磺化度的磺化聚醚砜的磺化度为5%-10%，所述的高磺化度的磺化聚醚砜的磺化度为15%-50%。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的添加剂为聚乙烯吡咯啉酮、乙二醇甲醚、聚乙二醇或丙酮中的一种或多种；所述的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四甲基亚砜或四氢呋喃中的一种或多种；所述的纳米颗粒为改性或未改性的纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、四氧化三铁、分子筛、氧化石墨烯、碳纳米管、MOFs材料中的一种或多种；表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、辛基苯基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯中的一种。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述支撑层铸膜液中低磺化度的磺化聚醚砜含量为5-20wt%、添加剂含量为2-10wt%，表面活性剂含量为0.5-5wt%，纳米颗粒的含量为0.1-2wt%，余量为溶剂；分离层铸膜液中高磺化度的磺化聚醚砜含量为25-40wt%、添加剂含量为2-15wt%，余量为溶剂。2CN111974228A说明书1/4页一种纳米颗粒改性的耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜及其制备方法[0001]本发明涉及一种纳滤膜，具体涉及一种适用于包含有机溶剂料液进行纳滤处理的纳滤膜。[0002]纳滤膜是介于反渗透膜和超滤膜之间的一种低压力驱动的分离膜，它能截留有机小分子而使大部分无机盐通过，能实现不同价态离子的分离。[0003]常见的纳滤膜材质包括芳香聚酰胺、聚哌嗪酰胺、醋酸纤维素等。但是无论采用何种材质的纳滤膜，其在制备过程中不可避免的采用有机溶剂。因此，现有市场上的纳滤膜一般应用于水体系的纳滤应用。而对于包含有机溶剂体系的纳滤应用，一般的纳滤膜容易发生溶胀从而导致膜性能急速下降。为改善此类情况，现有技术中多