[发明专利]一种采用新型水相体系制备反渗透膜的方法

说明书

本发明涉及一种采用新型水相体系制备反渗透膜的方法，反渗透膜采用界面聚合反应制得，且参与界面聚合反应的水相溶液按照如下方法制备：将阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂按比例组成复配体系，共同添加到含多元胺单体的水相溶液中，搅拌混合和/或超声分散后，得到用于界面聚合反应的水相溶液。本发明一方面利用阴阳离子表面活性剂复配体系的协同增溶作用，提高了多元胺在水相中的溶解程度和分散均匀度。另一方面，由于阴阳离子表面活性剂复配体系在水相中的独特存在状态，水相会出现纳米结构，可通过调节水相溶液中阴阳离子表面活性剂各自的浓度和两者的用量比例，达到调整功能分离层的结构的目的，有利于使反渗透膜获得高的截留率和水通量。

技术领域

本发明涉及海水淡化或污水处理技术领域，尤其是一种采用新型水相体系制备反渗透膜的方法。

背景技术

日趋严重的水污染以及全球淡水资源的匮乏是21世纪人类面临的最严峻的问题之一。基于反渗透技术的海水淡化和污水回用是增加淡水资源的有效途径。反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。目前，聚酰胺反渗透复合膜为最先进、高效和使用最广泛的反渗透膜类型。聚酰胺反渗透复合膜一般由无纺布基材、聚砜支撑层以及聚酰胺致密功能分离层构成。其中，实现物质筛分的关键层为聚酰胺致密功能分离层。聚酰胺致密功能分离层一般由多元胺单体(溶解于水相)与多元酰氯单体(溶解于油相)经水油界面的界面聚合反应制得，而聚酰胺致密功能分离层的性能主要取决于水相中多元胺单体溶解程度和分散的均匀性。尽管经过30多年的发展，反渗透复合膜的性能得到了极大的提升，但目前研发获得高通量、高截留的反渗透复合膜依然是本领域主要的研发方向之一。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种采用新型水相体系制备反渗透膜的方法，通过调整水相溶液的组成，调节水相溶液中多元胺单体的溶解程度和分散均匀性，形成致密且具有可控结构的功能分离层，达到提高反渗透膜的水通量和截留率的目的。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种采用新型水相体系制备反渗透膜的方法，所述反渗透膜的聚酰胺功能分离层采用界面聚合反应制得，且参与界面聚合反应的水相溶液按照如下方法制备：将阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂按比例组成复配体系，共同添加到含多元胺单体的水相溶液中，搅拌混合和/或超声分散后，得到用于界面聚合反应的水相溶液。

其中，搅拌混合和/或超声处理包括：仅搅拌混合、仅超声处理、先搅拌后超声处理、或先超声后搅拌四种方式；优选为仅搅拌混合。

根据本发明的较佳实施例，所述水相溶液中还添加有吸酸剂(缚酸剂)。该吸酸剂为一种弱碱。

根据本发明的较佳实施例，所述方法还包括：将制备的水相溶液涂覆在渗透膜底膜材料上，静置一段时间后，将渗透膜底膜材料上流动的水相溶液清除(如倒掉)，再在渗透膜底膜材料上涂覆溶解有多元酰氯单体的油相溶液，经热处理后，在渗透膜底膜材料上得到聚酰胺致密功能分离层；或者，

将渗透膜底膜材料浸泡在水相溶液中，静置一段时间后，将渗透膜底膜材料取出，再在渗透膜底膜材料上涂覆溶解有多元酰氯单体的油相溶液或者将渗透膜底膜材料浸泡在溶解有多元酰氯单体的油相溶液中一段时间后取出，经热处理后，在渗透膜底膜材料上得到聚酰胺致密功能分离层。

需说明的是，本发明对上述涂覆的方式不做限制，可以是任何一种可将水相溶液、油相溶液均匀转移(如喷涂、涂覆、蘸涂、浸润等)到渗透膜底膜材料上的方式。