[发明专利]一种复合纳滤膜的制备方法及复合纳滤膜

说明书

本发明提供了一种复合纳滤膜的制备方法及其由该方法制备的复合纳滤膜。通过界面聚合，在生成的纳滤膜中含有两亲性嵌段共聚物纳米级球形颗粒，增强了复合纳滤膜的抗污染能力，同时获得较高的产水量，并改善了膜分离层容易脱落的问题。

技术领域

本发明涉及一种纳滤膜的制备方法，尤其涉及一种抗污染复合纳滤膜的制备方法及其复合纳滤膜。

背景技术

近年来，膜分离技术作为一种新型的高效分离、提纯、净化的手段，已广泛地被应用到海水纯化、污水防治以及生活饮用水等领域。能够用于膜分离技术的膜材料包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，它们都拥有着使部分物质通过，截留部分物质的特性。其中，纳滤膜是介于超滤膜及反渗透膜之间的一种新型膜材料，其特征是可以通过空间位阻及静电作用来选择性透过物质，达到膜分离的目的，并且操作压力条件远远低于反渗透技术。

目前主要的制备纳滤膜的方法是界面聚合法。界面聚合法制备中空纤维纳滤膜主要是通过水相和油相中单体在界面处发生聚合反应，最终在基膜上形成致密分离层。常见的界面聚合反应类型以多元胺作为水相单体，与多元酰氯作为油相单体发生界面聚合反应。相比于传统的制备方法中，中空纤维纳滤膜由于超薄选择层和支撑层可以分别进行优化，所以可以同时获得较高的水通量及截盐率。

但是界面聚合过程中通常会增加膜表面的粗糙程度，导致膜分离过程中污染物容易附着在膜表面，造成严重的膜污染。所以需要开发一种新的技术来降低分离膜的表面污染。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合纳滤膜的制备方法及其由该方法制备的复合纳滤膜。

本发明的实施例提供了一种复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：

a.提供一种基膜；

b.提供一种含有聚乙烯亚胺和哌嗪的水相溶液，将基膜浸入所述水相溶液中，然后取出沥干得到水相浸渍后的基膜；

c.提供一种含有均苯三甲酰氯和两亲性嵌段共聚物的共混有机相溶液，将水相浸渍后的基膜浸入所述共混有机相溶液中，然后取出干燥制得复合纳滤膜。

在一种可实现的方式中，所述基膜可以选自聚砜膜、聚醚砜膜、聚偏氟乙烯膜、聚丙烯腈膜和聚四氟乙烯膜中的一种。本发明的一种实施例中，基膜为聚砜中空纤维超滤膜。

在一种可实现的方式中，水相溶液中聚乙烯亚胺的质量浓度为0.1％-1％，哌嗪的质量浓度为0.1％-1％。本发明的一些实施例中，水相溶液中聚乙烯亚胺的质量浓度为0.1％-0.3％，和/或哌嗪的质量浓度为0.1％-0.3％。如果聚乙烯亚胺和哌嗪的质量浓度低于0.1％，会导致分离层不完整，影响脱盐率。如果聚乙烯亚胺/哌嗪的质量浓度高于1％，则导致分离层过厚，降低膜通量。

步骤b中，基膜浸入所述水相溶液中的时间为1-5分钟，或者基膜浸入所述水相溶液中的时间为2-3分钟。浸泡时间过长，会导致基膜过度吸附水相单体，则导致分离层过厚，降低膜通量。

所述共混有机相溶液中均苯三甲酰氯的质量浓度为0.1％-0.5％。本发明的一些实施例中，共混有机相溶液中均苯三甲酰氯的质量浓度为0.1％-0.3％。如果均苯三甲酰氯的质量浓度低于0.1％，会导致分离层不完整，影响脱盐率。如果均苯三甲酰氯的质量浓度高于0.5％，则导致分离层交联度过高，降低膜通量。