[发明专利]包含经表面处理过的沸石的高渗透通量反渗透膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含经表面处理过的沸石的高渗透通量反渗透膜及其制备方法。

背景技术

分离膜根据其孔径而分为微滤(MF)膜、超滤(UF)膜、纳滤(NF)膜、反渗透(RO)膜等。其中，反渗透膜(一种半透膜)利用对溶解有盐的水溶液从一个方向上施压时会造成溶液与溶质在预定方向上分离的原理，可以去除微咸水、海水等中的盐，从而能够用于将大量用于工业、农业、家庭和其它用途的水淡化成盐度相对更低的水。

更具体而言，使用反渗透膜淡化微咸水和海水的方法是指，当反渗透膜经过溶解有盐或离子等的水溶液时，在对水溶液施加压力的同时，通过所述反渗透膜对溶解在该水溶液中的盐或离子等进行过滤，并使提纯后的水通过该膜的过程。此时，所施加压力的水平需要大于渗透压的水平。因此，渗透压随水溶液盐度的增加而变得更高，结果是，供水所需施加的压力可能提高，造成更多的能量消耗。

因此，为了使含有大量盐的微咸水、海水等脱盐，反渗透膜需要具有即使在相对较低压力下也能使大量的水通过的性能，即高渗透通量性能，以及具有除盐能力。

韩国专利登记号0477590(2000年10月5日)涉及“一种制备高通量反渗透膜的方法”，公开了一种制备高通量反渗透膜的方法，该方法的特征在于：在支撑层上涂布至少一层多官能胺的水溶液并去除过量的溶液后，使其中溶解有例如多官能酰卤等胺反应性化合物以及氧膦基烷基氯(phosphinyl alkyl chloride)的有机溶剂与所述支撑层接触，通过在该支撑层表面上发生的界面聚合而形成膜，将所述膜用碱性水溶液洗涤，从而制得反渗透膜。在上述现有技术中，将氧膦基烷基氯在进行形成聚酰胺活性层的界面聚合时加入，并可以使氧膦基烷基氯参与界面聚合并用于密集地形成精细且具有高度流动性和完整性的表面结构。然而，尽管该现有技术具有提高渗透通量的优点，但存在着可能无法使脱盐率保持在预定水平且其偏差可能较为明显的不足。

同时，韩国专利公开公布号1996-0013437(1996年5月22日)涉及“一种制备具有抗菌性的反渗透组件外壳的方法”，公开了一种具有改善的除菌能力和优异的抗菌性的反渗透组件外壳，该反渗透组件外壳通过将组件部件与组件外壳进行结合而制得，所述组件部件通过以螺旋缠绕的方式缠绕复合半透膜而形成，该复合半透膜包括堆叠在非织造聚酯织物上的多孔支撑体，以及通过使多官能胺溶液与多官能卤化物溶液在所述多孔支撑体的表面上进行界面聚合而制得的活性层(交联聚酰胺超薄膜)；所述组件外壳通过将聚丙烯树脂和沸石与其中吸收有银和铜的化合物进行混合而制得。然而，上述反渗透组件外壳是通过将以螺旋缠绕方式缠绕复合半透膜所制得的组件部件与包含沸石的组件外壳进行结合而形成的，提供该反渗透组件外壳仅用于改善抗菌性。因此，该反渗透组件外壳与聚酰胺活性层的渗透通量和脱盐率无关。此外，上述反渗透组件外壳的结构较为复杂，从而使其在多种领域中的应用受到了限制。

因此，本发明的申请人经过反复研究而提供了本发明，以改善反渗透膜的渗透通量和脱盐率。

发明内容

技术问题

本发明的一方面提供一种制备具有改善的渗透通量和脱盐率的反渗透膜的方法，以及采用该方法形成的反渗透膜。

技术方案

根据本发明的一方面，提供一种反渗透膜，包括：多孔支撑体；和聚酰胺活性层，该聚酰胺活性层在所述多孔支撑体上形成，并包含用含有选自氨基和缩水甘油基中的至少一种官能团的化合物表面处理过的沸石。

所述化合物可以是含有选自氨基和缩水甘油基中的至少一种官能团的硅烷化合物。

所述经表面处理过的沸石可以是用含有氨基的化合物表面处理过的沸石，并且该氨基与所述聚酰胺活性层可以化学键合。

所述沸石可以具有MFI(Zeolite Socony Mobil-five)型结构、LTA(Zeolite A)型结构或FAU(Faujasite)型结构。

所述经表面处理过的沸石的最大粒径与最小粒径之间的差值可以为10至200nm。

所述经表面处理过的沸石的平均粒径可以为50至200nm。

根据本发明的另一方面，提供一种制备反渗透膜的方法，该方法包括：形成多孔支撑体；和通过使包含经表面处理过的沸石的多官能胺溶液与多官能酰基卤化合物溶液进行界面聚合，在所述多孔支撑体上形成聚酰胺活性层。

相对于100wt%的所述多官能胺溶液，所述经表面处理过的沸石的含量为0.001wt%至1wt%。

有益效果