[发明专利]一种本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜及其制备方法和应用

说明书

本发明属于功能材料技术领域，涉及一种本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜及其制备方法和应用。通过在聚酰胺反渗透膜界面聚合反应的水相溶液中加入CNO，制备得到CNO杂化的改性聚酰胺反渗透膜。通过本体掺杂的方法将CNO加入到聚酰胺膜分离层中，CNO具有丰富的含氧集团，具有良好的水分散性和潜在的抗氧化性，使制备得到的杂化膜的耐氯性得到了很大程度的提高，延长使用寿命。通过本发明方法制备的改性聚酰胺膜，通量提高，截留率基本不变，改性膜具有好的抗氯性能，并且能够稳定运行。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，涉及一种本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰胺类反渗透膜广泛应用于超纯水制备、海水淡化和苦咸水淡化等。但是目前聚酰胺类反渗透膜的耐氯性差，在游离氯的作用下，聚酰胺反渗透膜上的交联芳香聚酰胺氯化降解，造成聚酰胺反渗透膜截留率逐渐下降，缩减膜的使用寿命。所以聚酰胺反渗透膜的耐氯性改性是改性研究的热点之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种具有抗氯性的本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

取出聚砜膜并固定在平板上，用气刀吹干水分，将CNO水相溶液倾倒在聚砜膜表面，一段时间后倒掉多余的水相溶液，并用气刀吹干，再将油相溶液倒在膜表面，一段时间后，倒掉多余油相溶液；

将上述得到的膜放置在烘箱中，热处理一段时间后，取出清洗即得本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜。

所述CNO水相溶液的配置方法为：配置质量分数为1.0～3.0％的MPD水溶液，将一定质量的CNO加入到上述溶液中，超声一段时间，即得CNO水相溶液。

所述油相溶液为质量分数为0.1～0.5％的均苯三甲酰氯正己烷溶液。

所述热处理的温度为60～80℃，热处理的时间为1～10min。

所述CNO的制备方法包括如下步骤：

(1)将一定量尿素加入坩埚中，在马弗炉中以5～10℃/min加热到500～550℃，保温1～4h，冷却至室温后取出，研磨得到g-C₃N₄的粉末；

(2)称取一定量的g-C₃N₄，加入到浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中(浓硝酸与浓硫酸的混合比例为2：1)，均匀分散浸没g-C₃N₄，搅拌12～24h；

(3)将步骤(2)所得的溶液倒入去离子水中，过滤后得到沉淀；沉淀用去离子水洗涤至中性，室温下干燥，得到的产物即为CNO。

一种如上述所述方法制备的本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜。

所述本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜具有抗氯性。

一种如上述所述的本体掺杂CNO改性的聚酰胺反渗透膜在超纯水制备、海水淡化和苦咸水淡化中的应用。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

本发明利用本体掺杂的改性方法，将具有亲水性且具有抗氧化性的CNO接枝到芳香聚酰胺复合反渗透膜的表面，制备得到CNO改性的聚酰胺反渗透膜。CNO具有亲水性和抗氧化性，能够大大提高改性膜的耐氯性，且膜分离性能降低不明显。本发明的优点在于反应条件温和、方法简单、生产成本较低及膜性能稳定。