[发明专利]一种聚砜超滤膜及其在饮用水净化、污水回用领域的应用

说明书

本发明提供了一种高通量的聚砜膜，其将球磨后的NaA分子筛与传统的聚砜铸膜液混合以制备共混有亲水性分子筛的聚砜超滤膜，并将该膜置于NaA分子筛合成液中进行水热晶化，使得孔道边缘处的球磨NaA分子筛颗粒诱导合成出完整的NaA分子筛，显著提高了膜的水通量。采用本发明制备的聚砜膜材料可以应用于饮用水净化、污水回用等领域。

技术领域

本申请涉及一种有机膜，特别涉及一种具有大通量聚砜超滤膜材料及其在多种领域的应用。

背景技术

聚砜类膜材料是近年来开发出的一种新型膜材料，相对于其他类型的膜材料，聚砜膜材料具有刚性强、耐化学腐蚀、耐高温和耐酸碱等优点，因此其发展极为迅速，现已成为现代工业中应用最为广泛的有机膜材料。但是聚砜膜材料本质上属于疏水性膜材料，为进一步提高聚砜膜材料的性能，人们对其进行了许多改性研究。其中，在聚砜膜材料中添加亲水下纳米颗粒以提高聚砜膜材料的亲水性是较为常见的一种改性方法。虽然在专利中常常提到纳米无机颗粒可以是分子筛，特别是NaA分子筛，但是在实际应用中却很少使用分子筛。其主要的原因是分子筛，特别是NaA分子筛的颗粒粒径一般大于1μm，其与聚砜高分子之间相容性较差从而较易产生膜缺陷从而降低了膜的分离性能。因此，亟需一种改良的方法以改善NaA分子筛改性聚砜膜以大幅度提高其通量。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种高通量聚砜超滤膜，其制备方法具有以下步骤：

（1）将原位合成的NaA分子筛以乙醇为球磨溶剂进行湿法球磨处理获得球磨NaA分子筛颗粒悬浮液；

（2）将球磨NaA分子筛颗粒悬浮液进行蒸发处理以除去部分乙醇溶剂获得球磨NaA分子筛颗粒添加液；

（3）将球磨NaA分子筛颗粒添加液与聚砜、制膜溶剂搅拌混合、超声分散制备成聚砜铸膜液；

（4）将聚砜铸膜液涂敷在无纺布载体中，并用刮刀进行刮膜后放入凝固浴中成聚砜膜；

（5）以硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水为原料，配制成组成为1SiO2:xAl2O3:yNa2O:zH2O的分子筛合成液，其中x＝1～6，y＝5～60，z＝2000-10000；

（6）将制备的聚砜膜与分子筛合成液一起放入反应釜中，在50-80℃下晶化1-4h；

（7）将晶化结束后的聚砜膜进行清洗、浸泡、干燥获得高通量的聚砜膜。

优选的，步骤（1）中原位合成的NaA分子筛粒径为1-2μm。

优选的，具体的球磨转速为200-600rpm，球磨时间为2-8h，所述球磨NaA分子筛的粒径为50-300nm。

优选的，NaA分子筛与乙醇的质量为1：100-1：25，而球磨NaA分子筛颗粒添加液中球磨NaA分子筛与乙醇的质量比为1：10：1：1。

优选的，制膜溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种。

优选的，步骤（3）中球磨NaA分子筛颗粒添加液质量含量为1-10%，聚砜为15-40%，余量为溶剂。

优选的，所述的凝固浴溶剂为水。

本发明制备的聚砜超滤膜可以应用于饮用水净化、污水回用等领域。