[发明专利]新型纳滤复合膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及膜科学技术领域，特别涉及一种新型纳滤复合膜的制备方法。

背景技术

纳滤，是近年来发展起来的一种新型的压力驱动膜技术，是目前国内外膜分离领域研究的热点之一。纳滤膜的分离性能介于反渗透膜和超滤膜之间，纳滤技术的操作压力较低，对一、二价离子有不同的选择，对小分子有机物有较高的截留率，其相对分子质量截留范围为200~1000 Da，因此在生活及工业生产中具有广阔的应用前景。

其主要应用领域包括地下水除硬度；地表水除有机物、色度；油水分离；乙二醇回收；硫酸铜回收；有机、无机液体分离、浓缩；染料提纯、浓缩、脱盐；天然药物分离、浓缩；发酵液浓缩等。正是基于其应用的广泛，就更需要所制备的膜具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性，有高水通量及高盐截留率、抗胶体及悬浮物污染，对起分离作用的表皮层和支撑层分别进行材料和结构的优化，使复合膜的性能更为优良。

发明内容

针对以上问题，本发明进行了深入研究。

本发明以聚氯乙烯（PVC）中空纤维超滤膜的制备为基础，然后采用水相-油相（即哌嗪水溶液-均苯三甲酰氯的正己烷溶液）的界面聚合法，并在水相或油相中添加一定比例的二氧化硅纳米颗粒。使得纳米颗粒能够分散在膜中间，增加膜表面与原料液的接触面积，在截留变化不大的情况下提高膜的渗透通量。发明了二氧化硅添加量及不同聚合条件对膜分离性能的影响以及优化的膜对盐类的分离效率。

本发明制备出具有高渗透通量的纳滤膜，建立了一套较为完整的纳滤膜制备及评估方法，使其能用于多种不同性能的纳滤膜制备及评估中。

具体实施方式

下面结合原理和具体操作实施对本发明作进一步说明。

本发明探究了聚合单体浓度、二氧化硅纳米颗粒比例和聚合时间等条件对所制得的纳滤膜的性能的影响，并得到制备纳滤膜的最优条件，并对在最优条件下制备的纳滤膜进行了性能的表征，主要包括通量和截留率的测定，也对纳滤膜进行了微观形貌的探测，主要包括X射线能谱(EDS)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)检测。结果发现，在最优条件下所制备的复合纳滤膜在操作压力为0.6MPa下纯水通量为57.5 L/m2 h，对Na2SO4截留率为97.7%。制备的膜具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性，有高水通量及高盐截留率、抗胶体及悬浮物污染，对起分离作用的表皮层和支撑层分别进行材料和结构的优化，复合膜的性能较为优良。

本发明膜组件形式为中空纤维式膜组件，填充密度高，造价低，组件内流体力学条件好，操作压力低，过程渗透压较小。在水处理中，可以广泛应用于饮用水的净化、水软化、有机物和生物活性物质的除盐和浓缩、水中三卤代物前躯物的去除、不同分子量有机物的分级和浓缩、废水脱色等领域。