一种荷正电复合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CN107081077A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201710329043.8(22)申请日2017.05.12(71)申请人大连理工大学地址124221辽宁省盘锦市辽东湾新区大工路2号(72)发明人韩润林滕达马旭锋代岩(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人温福雪侯明远(51)Int.Cl.B01D71/08(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D69/10(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书2页说明书3页(54)发明名称一种荷正电复合纳滤膜及其制备方法(57)摘要本发明属于膜分离技术领域，提供了一种荷正电复合纳滤膜及其制备方法。所述的复合纳滤膜具有荷正电性，包括分离功能层和支撑层，支撑层位于分离功能层下方；所述的分离功能层为采用浸涂法形成的超薄致密膜，其厚度为200nm以内；所述的超薄致密膜由环氧丙基三甲基氯化铵壳聚糖、添加剂、交联剂和溶剂制备得到；本发明的荷正电复合纳滤膜为平板膜或中空纤维膜。由于其功能层中制备过程中采用了商品化的环氧丙基三甲基氯化铵壳聚糖，使得制备的复合膜具有荷正电特性，因此对高价无机盐具有较高的截留率。同时这类膜还具有较高的抗氧化性，拓宽了其使用范围，可以应用于含有重金属离子废水的处理，以及其他具有较强氧化性的废水的处理。CN107081077ACN107081077A权利要求书1/2页1.一种荷正电复合纳滤膜，其特征在于，所述的荷正电复合纳滤膜具有荷正电性，包括分离功能层和支撑层，支撑层位于分离功能层下方；所述的分离功能层为采用浸涂法形成的超薄致密膜，其厚度为200nm以内；所述的超薄致密膜由环氧丙基三甲基氯化铵壳聚糖、交联剂和溶剂制备得到；所使用的交联剂为戊二醛、环氧氯丙烷、环氧丙基三甲基氯化铵、均苯三甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯或己二酰氯；所述的溶剂为去离子水；所述的支撑层为由纤维素系列衍生物、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺中的一种或两种以上混合形成的，其厚度为50～500μm，孔径为0～100nm。2.根据权利所述的要求1所述的荷正电复合纳滤膜，其特征在于，所述的超薄致密膜中还包含无机纳米添加剂。3.根据权利要求2所述的荷正电复合纳滤膜，其特征在于，所述的无机纳米添加剂为纳米氧化硅、氧化铝、氧化钛、四氧化三铁、镧锶钴铁、分子筛、石墨烯、无机盐中的一种或两种以上混合。4.一种荷正电复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)制备荷正电复合纳滤膜的支撑层将高分子有机材料和溶剂混合，得到混合溶液A；其中，高分子有机材料的质量百分百浓度为8～20wt％，溶剂的质量百分百浓度为68～85wt％；将混合溶液A均匀平整刮在无纺布上/或采用纺丝方式，然后浸入凝固浴或蒸干溶剂的方式获得初步的分离膜，然后浸在去离子水中，得到荷正电复合纳滤膜的支撑膜；(2)制备荷正电复合纳滤膜的分离功能层将环氧丙基三甲基氯化铵壳聚糖、无机纳米添加剂与水混合，得到溶液B，环氧丙基三甲基氯化铵壳聚糖的质量百分百浓度为0.2～5wt％，无机纳米添加剂的质量百分百浓度为0～0.2wt％；采用浸涂法溶液B涂于步骤(1)制备的支撑层表面，经风干、吹扫或热处理后，再浸入到含有交联剂的溶液中，其中交联剂的质量百分百浓度0.1～2wt％；取出后进行热处理，热处理温度为20-100℃，热处理时间为2-30min，即得荷正电复合纳滤膜。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的高分子有机材料为纤维素系列衍生物、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或两种以上混合。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述的交联剂的溶液为环氧氯丙烷的乙醇溶液、戊二醛的水溶液、戊二醛的乙醇溶液、均苯三甲酰氯的正己烷溶液、均苯三甲酰氯的环己烷溶液、邻苯二甲酰氯的正己烷溶液、邻苯二甲酰氯的环己烷溶液、间苯二甲酰氯的环己烷溶液、间苯二甲酰氯的正己烷溶液、对苯二甲酰氯的正己烷溶液、对苯二甲酰氯的环己烷溶液、己二酰氯的环己烷溶液、己二酰氯的正己烷溶液和环氧丙基三甲基氯化铵的水溶液。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的交联剂的溶液为环氧氯丙烷的乙醇溶液、戊二醛的水溶液、戊二醛的乙醇溶液、均苯三甲酰氯的正己烷溶液、均苯三甲酰2CN107081077A权利要求书2/2页氯的环己烷溶液、邻苯二甲酰氯的正己烷溶液、邻苯二甲酰氯的环己烷溶液、间苯二甲酰氯的环己烷溶液、间