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CN109692584A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201710981732.7B01D69/12(2006.01)(22)申请日2017.10.20B01D61/02(2006.01)C02F1/44(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人张杨徐健刘轶群潘国元严昊(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人王崇李婉婉(51)Int.Cl.B01D71/56(2006.01)B01D69/10(2006.01)权利要求书2页说明书10页(54)发明名称纳滤膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及分离膜领域，具体涉及一种纳滤膜、该纳滤膜的制备方法以及该纳滤膜在水处理过程中的应用。该纳滤膜包括支撑层和聚酰胺分离层，其中，所述聚酰胺分离层的一个表面与所述支撑层贴合，另一个表面与多元酚类化合物交联，所述多元酚类化合物与多价金属阳离子螯合。本发明的纳滤膜由于通过单宁酸与聚酰胺分离层中残留氨基反应，能够提高聚酰胺表面的交联密度，而且多价金属阳离子与单宁酸之间的螯合作用进一步提高了膜表面的交联程度，从而显著提高膜的截盐率。CN109692584ACN109692584A权利要求书1/2页1.一种纳滤膜，该纳滤膜包括支撑层和聚酰胺分离层，其特征在于，所述聚酰胺分离层的一个表面与所述支撑层贴合，另一个表面与多元酚类化合物交联，所述多元酚类化合物与多价金属阳离子螯合。2.根据权利要求1所述的纳滤膜，其中，所述纳滤膜对硫酸镁的截盐率为99％以上。3.根据权利要求1或2所述的纳滤膜，其中，所述聚酰胺分离层经过表面改性后表面上形成有0.005-0.5μm厚的表面改性膜，优选形成有0.05-0.1μm厚的表面改性膜。4.根据权利要求1或2所述的纳滤膜，其中，所述多元酚类化合物为单宁酸、茶多酚、苹果多酚、葡萄多酚、圣草酚、柚苷配基、表儿茶素、木樨草素、芹菜配基、堪非醇、杨梅黄素和染料木素中的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的纳滤膜，其中，所述多价金属阳离子为选自ⅡA族、ⅢA族、ⅠB族、ⅡB族和Ⅷ族的金属元素中的一种或多种；优选地，所述多价金属阳离子为选自Fe2+、Fe3+、Mg2+、Zn2+、Cu2+和Al3+中的一种或多种。6.根据权利要求1或2所述的纳滤膜，其中，所述聚酰胺分离层通过将多元胺与多元酰氯进行界面聚合得到；优选地，所述多元胺与所述多元酰氯的质量浓度比为1-100：1，优选为5-50：1；优选地，所述多元胺为间苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺、哌嗪、均苯三胺和聚乙烯亚胺中的一种或多种；优选地，所述多元酰氯为均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯中的一种或多种。7.根据权利要求1-5中任意一项所述的纳滤膜，其中，所述支撑层由聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、酚酞型非磺化聚芳醚砜、聚醚砜和聚砜中的一种或多种制成。8.根据权利要求1-6中任意一项所述的纳滤膜，其中，所述支撑层的厚度为90-150μm，优选为100-120μm；优选地，所述聚酰胺分离层的厚度为0.01-0.5μm，优选为0.05-0.3μm。9.一种纳滤膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)在支撑层的一个表面上形成聚酰胺分离层，得到复合膜；(2)将步骤(1)得到的复合膜与多元酚类化合物进行第一接触，使所述多元酚类化合物与聚酰胺发生交联反应；(3)将步骤(2)得到的复合膜与多价金属阳离子进行第二接触，使所述多价金属阳离子与多元酚类化合物进行螯合。10.根据权利要求9所述的方法，其中，该方法还包括：将步骤(3)得到的复合膜取出后进行预压处理。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，在所述含有多元酚类化合物的溶液中，相对于100重量份溶剂，所述多元酚类化合物的含量为0.1-50重量份，优选为0.25-25重量份，更优选为0.5-10重量份。12.根据权利要求9-11中任意一项所述的方法，其中，所述多元酚类化合物为单宁酸、茶多酚、苹果多酚、葡萄多酚、圣草酚、柚苷配基、表儿茶素、木樨草素、芹菜配基、堪非醇、杨梅黄素和染料木素中的一种或多种。13.根据权利要求9-11中任意一项所述的方法，其中，所述多价金属阳离子为选自ⅡA2CN109692584A权利要求书2/2页族、ⅢA族、ⅠB族、ⅡB族和Ⅷ族的金属元素中的一种或多种；优选地，所述多价金属阳离子为选自Fe2+、Fe3+、Mg2+、Zn2+、Cu2+和Al3+中的一种或多种。14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一接触和第二接触的条件分别包括：温度为10-60℃，时间为10s-30min；优选地