[发明专利]一种高耐氯性复合正渗透膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐氯性复合正渗透膜的制备方法，其包括如下步骤：a、将溶剂、聚间苯二甲酰间苯二胺、添加剂混合，静置，脱泡；b、将铸膜液倒在粘有聚酯筛网的基底上刮制；c、将基底放置烘箱中，进行热处理；d、将基底浸入去离子水中，得到聚间苯二甲酰间苯二胺基膜；e、将基膜放置在洁净的基底上，在基膜表面涂覆水相间苯二胺溶液，2‑3分钟后，将油相均苯三甲酰氯溶液涂覆于基膜表面，反应0.5‑2分钟，之后将界面聚合后的膜片于60‑70℃去离子水中浸泡5‑15分钟，取出得到聚间苯二甲酰间苯二胺基正渗透膜。本发明制备的复合正渗透膜具有较高的渗透通量和截盐率，同时具有优良的稳定性及耐氯性。

技术领域

本发明涉及分离膜技术领域，特别是涉及一种高耐氯性复合正渗透膜的制备方法。

背景技术

近年来，伴随着工业化进程的持续发展，人类环境遭遇到了各种各样的危机与挑战。能源短缺、水资源匮乏等问题日益严重，限制了人类的可持续发展。因此，研究水处理方法，实现水的再生利用，成为解决人类可持续发展的重要途径之一。正渗透作为一种新型膜驱动过程，以其低能耗、污染少、常温常压下操作、过程简单、易于实现等优点在饮用水净化和工业生产中具有广泛的应用和巨大的发展潜力。

正渗透膜是正渗透技术的核心之一。正渗透膜的制备方法有相转化法和界面聚合法，后者制备的正渗透膜具有高水通量、高截盐率、支撑层和皮层可优化组合等优势。然而，正渗透膜因自身结构的限制，仍存在一系列待以解决的难题，比如活性皮层的截盐率及水通量低的问题突出，高性能正渗透膜材料的匮乏使得正渗透技术的应用受到了极大的限制，因此，开发亲水性好、耐冲击、热稳定性好的膜材料，制备高通量、高截留率、耐氯性、高机械强度和抗污染能力的正渗透膜将是未来的研究重点。

开发一种新型的正渗透膜，其支撑层材料性能稳定，保证膜材料具有一定强度，表面功能层较薄，保证较高通量，势必会改善正渗透膜的渗透通量及截留率，这对于推动正渗透技术的发展，创建节能高效的膜过程具有理论价值和应用潜力。

膜污染引起的膜性能如通量和截留率的逐级下降限制了膜技术的广泛应用。膜污染的控制已成为延长膜的使用寿命和降低运行成本的关键因素,杀菌和化学清洗被广泛应用在各种膜过程中。活性氯(活性氯是指溶液中具有氧化性的氯元素)是膜过程中最常用的清洗剂或杀菌剂之一，然而，目前占市场主流的交联芳香聚酰胺复合膜易受活性氯攻击而导致膜性能的急剧下降。因此，开发高耐氯性能的复合膜能够延长使用寿命，降低运行成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高耐氯性复合正渗透膜，该复合正渗透膜具有较高的渗透通量和截盐率，同时具有优良的稳定性及耐氯性，该复合正渗透膜制备方法简单易行，成本低，对于复合正渗透膜材料开发具有重要意义。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高耐氯性复合正渗透膜的制备方法，其包括如下步骤：

a、铸膜液的配制：将溶剂、聚间苯二甲酰间苯二胺、添加剂混合，其中聚间苯二甲酰间苯二胺占混合溶液质量的8-12％，搅拌，将溶解后的溶液静置，脱泡，得到铸膜液；

b、涂覆：将步骤a中得到的铸膜液倒在粘有聚酯筛网的基底上，用刮刀由上而下刮制铸膜液；

c、热处理过程：将步骤b中涂覆铸膜液的基底放置烘箱中，烘箱温度为40-70℃，热处理时间为120-210s；

d、浸入水浴成膜：将步骤c中经过热处理后的基底浸入去离子水中，得到聚间苯二甲酰间苯二胺基膜；

e、制备复合正渗透膜：将步骤d中制备的聚间苯二甲酰间苯二胺基膜放置在洁净的基底上，在基膜表面涂覆水相间苯二胺溶液，2-3分钟后，将油相均苯三甲酰氯溶液涂覆于基膜表面，反应0.5-2分钟，之后将界面聚合后的膜片于60-70℃去离子水中浸泡5-15分钟，取出得到聚间苯二甲酰间苯二胺基正渗透膜。