[发明专利]一种以氧化铝中空纤维为支撑层的聚酰胺复合膜

说明书

本发明公开了一种以氧化铝中空纤维为支撑层的聚酰胺复合膜，其包括作为支撑层的氧化铝中空纤维、负载在支撑层的过渡层和负载在过渡层上的聚酰胺活性层，所述的过渡层为聚酰胺材质。本发明在无机支撑体和聚酰胺活性层之间铺设聚酰胺过渡层，过渡层的存在可以弥补无机支撑体表面孔径不均的缺陷，且可以防止过渡层和活性层材质不同造成的分离现象。

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺复合膜，尤其涉及一种以氧化铝中空纤维为支撑层的聚酰胺复合膜。

背景技术

膜技术成为一种新型的分离技术，其在水处理和净水产业生产过程中得到了越来越多的应用。相对于其他分离技术，膜分离技术具有分离环保、节能、易于控制和操作的特性，已经成为重要的分离提纯手段之一。

复合膜是常见的一种膜材料，其包括支撑层和活性层，其中支撑层起着强度支撑作用，而活性层起着分离作用，两者各司其职，相互协同。复合膜常见的有机复合膜和无机复合膜，其中有机复合膜的支撑层和活性层均是有机材料，无机复合膜的的支撑层和活性层均是无机材料。两者相比，有机复合膜造价便宜，分离性能好，但是耐溶剂、耐酸碱能力弱，而无机复合膜造价相对较高，但是其强度高、热化学稳定性好。为兼顾两者的优点，很多研究集中于以无机材料作为支撑体，有机材料作为活性层。但是无机材料和有机材料相容性较差，且一般无机支撑体表面孔径不均匀，有的还具有大孔缺陷，为克服无机支撑体和有机活性层之间的相容性差的问题，CN106731884A等文献在无机支撑体上涂覆亲水性的涂层作为过渡层。

聚酰胺复合膜是常见的复合膜类型，其可以在纳滤、反渗透和正渗透等领域得到广泛的应用。目前，还没有文献尝试以无机材料作为支撑层制备聚酰胺复合膜。申请人尝试在无机支撑体上涂覆有机涂层制备聚酰胺复合膜，但是在应用中发现由于过渡层和活性层材料不同，容易发生活性层与过渡层的分离从而降低膜的应用稳定性。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种以氧化铝中空纤维为支撑层的聚酰胺复合膜及其制备方法。

本发明采用的技术方案具体为：

一种以氧化铝中空纤维为支撑层的聚酰胺复合膜，其特征在于，所述聚酰胺复合膜包括作为支撑层的氧化铝中空纤维、负载在支撑层的过渡层和负载在过渡层上的聚酰胺活性层，所述的过渡层为聚酰胺材质。

上述聚酰胺复合膜中，所述的聚酰胺过渡层和聚酰胺活性层通过不同的水相单体、油相单体界面聚合而成。上述聚酰胺复合膜中，所述的聚酰胺过渡层基本不具有脱盐性能。

本发明还提供了一种制备上述以氧化铝中空纤维为支撑层的聚酰胺复合膜的方法，其包括以下步骤：

(a)载体预处理：

将氧化铝中空纤维浸渍在去离子水中超声处理，超声处理后去离子水浸渍4-6h，烘干备用；

(b)负载过渡层：

将过渡层水相单体、氢氧化钠和表面活性剂与水混合作为过渡层水相单体溶液；将过渡层油相单体与有机溶剂混合作为过渡层油相单体溶液；将氧化铝中空纤维两端封闭，并浸入过渡层水相单体溶液中2-8s，取出并去除纤维表面多余溶液；继续将氧化铝中空纤维浸入过渡层油相单体溶液中2-5s，浸渍结束后将纤维取出，烘干得到负载过渡层的氧化铝中空纤维；

(c)负载活性层：

将活性层水相单体、氢氧化钠和表面活性剂与水混合作为活性层水相单体溶液；将活性层油相单体与有机溶剂混合作为活性层油相单体溶液；将负载过渡层的氧化铝中空纤维浸入活性层水相单体溶液中30-120s，取出并去除纤维表面多余溶液；继续将氧化铝中空纤维浸入活性层油相单体溶液中30-180s，浸渍结束后将纤维取出，烘干得到聚酰胺复合膜。

上述方法中，所述的过渡层水相单体为哌嗪，过渡层油相单体为间苯二甲酰氯。