[发明专利]一种超低压复合纳滤膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超低压复合纳滤膜及其制备方法，所述复合纳滤膜包括超滤基膜和分离层，所述分离层是通过水相单体溶液与有机相单体溶液在超滤基膜上进行界面聚合制得；所述水相单体溶液为甜菊糖苷溶液，所述有机相单体溶液通过将酰氯溶解在有机溶剂中制得。本发明制备方法简单，无污染，所得分离层疏松、孔径大、表面光滑抗污染，可以提高水通量。

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，尤其是涉及一种超低压复合纳滤膜及其制备方法。

背景技术

纳滤是以压力差为推动力的新型膜分离过程，分离特性介于反渗透和超滤之间。纳滤膜具有1nm左右的孔径，可以对应截留分子量为200～2000Da的小分子有机物，大部分纳滤膜表面带有电荷，故对离子的透过具有一定的选择性。因此，纳滤被广泛应用于硬水软化；染料等活性物质的脱盐和浓缩；分子量不同的有机物的物料分离、纯化；医药领域中间体、抗生素的分离和纯化；水中少量有机物的去除等诸多领域。

商品化纳滤膜主要以聚酰胺、聚乙烯醇、磺化聚砜为主，一般操作压力介于0.7～2MPa之间，操作压力大，过程能耗普遍较高。通常，纳滤膜的分离性能与其分离层的致密程度有关，制备疏松超薄的分离层有望能降低操作压力减少能源消耗。膜材料是膜分离技术的核心部分，膜的渗透和选择性能主要取决于膜本身的性质和结构特征。如何调控纳滤膜理化结构，制备出低压甚至超低压纳滤膜，是目前纳滤膜研究的热点。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种超低压复合纳滤膜及其制备方法。本发明以甜菊糖苷为水相单体与有机相单体形成分离层，利用分离层与超滤基膜的界面聚合制备得到超低压复合纳滤膜，具有制备方法简单，无污染，所得分离层疏松、孔径大、表面光滑抗污染，可以提高水通量。

本发明的技术方案如下：

一种超低压复合纳滤膜，包括超滤基膜和分离层；所述分离层通过水相单体溶液与有机相单体溶液在超滤基膜上进行界面聚合制得；所述水相单体溶液为甜菊糖苷溶液；所述有机相单体溶液通过将酰氯溶解在有机溶剂中制得。

所述超滤基膜为聚丙烯腈超滤膜、聚偏氟乙烯超滤膜、聚醚砜超滤膜、聚砜超滤膜、聚酰亚胺超滤膜中的一种或几种；所述超滤基膜的厚度为100-400μm，孔径为10-50nm。

所述分离层厚度为10-200nm。

所述甜菊糖苷溶液是将甜菊糖苷溶于水中制成质量浓度为0.1-1.0％的甜菊糖苷溶液。

所述甜菊糖苷溶液中的甜菊糖苷为甜菊苷、瑞鲍迪苷A中的一种或多种。

所述甜菊糖苷溶液中还包括瑞鲍迪苷B、瑞鲍迪苷C、瑞鲍迪苷D、瑞鲍迪苷E、杜克苷A、甜茶苷中的一种或几种。

所述有机相单体溶液中的酰氯为均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、1,5-萘二磺酰氯、1,3,6-萘三磺酰氯中的一种或几种。

所述制备方法包括以下步骤：

(1)制备甜菊糖苷溶液，调节pH为10-13，得到水相单体溶液；

(2)将有机相单体溶解于有机溶剂中，得到有机相单体溶液；

(3)将超滤基膜浸泡在步骤(1)制备的水相单体溶液中5-30min后取出，自然风干；

(4)将经过步骤(3)处理的超滤膜浸入步骤(2)制备的有机相单体溶液中进行界面聚合，得到复合纳滤膜；

(5)将步骤(4)制备的复合纳滤膜在烘箱中进行热处理，然后置于水中浸泡去除未反应的单体，得到所述超低压复合纳滤膜。