[发明专利]一种高脱盐兼具抗污染的反渗透膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种高脱盐兼具抗污染的反渗透膜，该反渗透膜包括支撑结构以及设置在支撑结构上的聚酰胺功能层；并且该聚酰胺功能层的表面通过交联反应设有抗菌材料。该反渗透膜先通过多元胺和多元酰氯通过界面聚合反应制得聚酰胺功能层，再在聚酰胺功能层上利用膜表面残留的多元酰氯与抗菌材料进行二次界面聚合反应得到高脱盐兼具抗污染的反渗透膜，该反渗透膜因交联了抗菌材料，能提高聚酰胺功能层的致密度，提高反渗透膜的截盐率，又因抗菌材料的存在而使得该反渗透膜具有抗生物污染能力，具有重大应用价值。本发明还提供一种反渗透膜的制备方法，工艺精简，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及膜制备技术领域，具体涉及一种高脱盐兼具抗污染的反渗透膜及其制备方法。

背景技术

反渗透膜分离技术应用于水处理，是一种高效、节能和安全的水净化技术，其在海水和苦咸水淡化、中水回用、超纯水制备等方面均具有广泛的应用。

在微电子和制药等行业，通常对水质的要求很高，需要高纯度的水用于生产过程，而目前的单级反渗透系统基本满足不了水质要求，需要采用多级反渗透脱盐系统或者与其他工艺组合，这样就会大大增加投资成本。同时，在一些水质较差的区域，往往也需要高脱盐率的反渗透膜来确保饮水安全。

在反渗透膜系统运行过程中，水体中存在的无机盐垢、有机物、金属氧化物、胶体、微生物等会慢慢沉积在膜表面从而导致反渗透膜性能急剧下降。而反渗透膜表面的无机盐垢、有机物、金属氧化物污染和胶体大多可以通过物理清洗(如借助机械力、声波、热力等)或者化学清洗等方式去除，从而恢复其良好的透水性和脱盐率，降低成本。而微生物污染很难通过清洗去除，因为微生物的繁殖非常迅速，吸附在膜表面繁殖生长的同时也会分泌一种胞外聚合物，在表面形成一层具有粘附力的致密生物膜，会直接导致膜片报废。

现有技术中，有采用涂覆方式将有机或无机抗菌材料设置在反渗透膜上，能起到一定程度的杀菌效果，但由于反渗透膜的特殊应用场景(高冲击力或高压差)，使得现有带抗菌材料的反渗透膜上的抗菌材料容易脱落，大大影响其杀菌效果和缩短其使用寿命。

因此，研发一种结构精简、高脱盐兼具抗污染且使用寿命长的反渗透膜及其制备方法具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构精简且高脱盐兼具抗污染的反渗透膜，技术方案如下：

本发明提供一种高脱盐兼具抗污染的反渗透膜，该反渗透膜包括支撑结构以及设置在支撑结构上的聚酰胺功能层；并且该聚酰胺功能层的表面通过交联反应设有抗菌材料。

优选的，所述抗菌材料为磺胺。

优选的，该反渗透膜为平板膜或中空纤维膜或管式膜中的一种。

优选的，所述支撑结构由层叠设置的无纺布层和多孔支撑层组成。

优选的，所述聚酰胺功能层由多元胺和多元酰氯通过界面聚合反应制得；所述聚酰胺功能层的厚度为200nm-500nm。

应用本发明的技术方案，该反渗透膜先通过多元胺和多元酰氯通过界面聚合反应制得聚酰胺功能层，再在聚酰胺功能层上利用膜表面残留的多元酰氯与抗菌材料(如磺胺)进行二次界面聚合反应得到高脱盐兼具抗污染的反渗透膜，因交联了抗菌材料，既能因提高聚酰胺功能层致密度而提高反渗透膜的截盐率，又因抗菌材料(如磺胺功能基团)引入到聚酰胺功能层中而使得反渗透膜具有抗生物污染能力，具有重大应用价值。

本发明还公开一种高脱盐兼具抗污染反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制作支撑结构；

步骤二、在支撑结构上通过界面聚合制作聚酰胺初生态功能层；

步骤三、在步骤二所得聚酰胺初生态功能层上通过界面聚合反应设置抗菌材料，得到高脱盐兼具抗污染的反渗透膜。