[发明专利]一种高通量抗污染纳米杂化反渗透膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高通量抗污染纳米杂化反渗透膜，其特征在于，包括聚砜支撑层和杂化聚酰胺脱盐层；所述杂化聚酰胺脱盐层包括酰氯改性的二氧化钛-黏土矿物/氧化石墨烯纳米材料，所述二氧化钛、黏土矿物和氧化石墨烯的质量比为(3-6):(2-3):(1-4)；

所述酰氯改性的二氧化钛-黏土矿物/氧化石墨烯纳米材料的制备方法包括下步骤：

(1)将黏土矿物和二氧化钛前驱物溶液混合均匀，加入氢氧化钠溶液或氨水调节至pH＝8-9，80℃下晶化2h，后抽滤、洗涤至中性，烘干、研磨，得二氧化钛-黏土矿物纳米材料；

(2)将氧化石墨烯纳米材料分散于去离子水中，加入步骤(1)所得二氧化钛-黏土矿物纳米材料，混合超声分散，然后加入有机氯化改性剂和催化溶剂，于70℃条件下反应4h，烘干、研磨得酰氯改性的二氧化钛-黏土矿物/氧化石墨烯纳米材料。

2.根据权利要求1所述的高通量抗污染纳米杂化反渗透膜，其特征在于，步骤(1)中所述黏土矿物为凹凸棒石、海泡石、埃洛石纳米管中的一种或多种；所述二氧化钛前驱物溶液的浓度为2-2.5mol/L，其中的二氧化钛前驱物为TiCl₄、钛酸四丁酯、异丙醇钛中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高通量抗污染纳米杂化反渗透膜，其特征在于，步骤(2)中所述有机氯化改性剂为氯化亚砜、草酰氯，二氯甲烷中的一种或多种；所述催化溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种；所述有机氯化改性剂和催化溶剂的质量比为3:7。

4.一种权利要求1～3任一项所述的高通量抗污染纳米杂化反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将樟脑磺酸和三乙胺溶解于去离子水中，形成缓冲溶液，然后加入间苯二胺混合均匀，即得间苯二胺水相液；

(2)将均苯三甲酰氯和所述酰氯改性的二氧化钛-黏土矿物/氧化石墨烯纳米材料加入有机油相溶剂中，混合均匀，得到含改性纳米材料的均苯三甲酰氯油相液；

(3)将聚砜支撑层置于步骤(1)中所述的间苯二胺水相液浸泡0.5～1min，取出后沥干表面多余水珠，然后置于步骤(2)中的均苯三甲酰氯油相液中反应0.5～1min，然后烘干处理，得到高通量抗污染纳米杂化反渗透膜。

5.根据权利要求4所述的高通量抗污染纳米杂化反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述间苯二胺水相液中的间苯二胺质量浓度为1％～3％，樟脑磺酸质量浓度为3％～5％，三乙胺质量浓度为1％～3％。

6.根据权利要求4所述的高通量抗污染纳米杂化反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述均苯三甲酰氯油相液中的均苯三甲酰氯质量浓度为0.2％，酰氯改性的二氧化钛-黏土矿物/氧化石墨烯纳米材料的质量分数为0.1％～0.3％。

7.根据权利要求4所述的高通量抗污染纳米杂化反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述有机油相溶剂为Isopar G、Isopar L、Isopar E、正己烷、环己烷、葵烷中的一种或多种。

8.根据权利要求4所述的高通量抗污染纳米杂化反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述烘干处理的温度为80-100℃，烘干的时间为5-8min。

9.一种权利要求1～3任一项所述的高通量抗污染纳米杂化反渗透膜在污水处理中的应用。