[发明专利]一种基于TFC结构的高通量共价有机骨架纳滤膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于TFC结构的高通量共价有机骨架纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：a、预处理：将聚合物膜完全浸入樟脑磺酸水溶液中，浸泡后取出；b、将催化剂水溶液倾倒在预处理后的聚合物膜表面，浸泡完毕后移出剩余的催化剂水溶液；c、将含有胺类物质和醛类物质的有机相溶液倾倒在催化剂水溶液浸泡后的聚合物膜表面，浸泡后进行热处理，得到所述基于TFC结构的高通量共价有机骨架纳滤膜。本发明以共价有机骨架结构为选择透过层，极大的提高了纳滤膜的水通量，同时使得纳滤膜具有极高的染料截留率。

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，更具体的说是涉及一种基于TFC结构的高通量共价有机骨架纳滤膜的制备方法。

背景技术

纺织印染行业是我国国民经济支柱产业之一。近年来，纺织染料和其他工业染料的排放对水资源和生态系统造成了严重的破坏。据中国染料工业年鉴显示，2019年我国的染料生产总量达90万吨，约占全球的70％以上，居世界首位。膜分离法被认为是去除有害染料的有效方法之一，具有低能耗、高去除率和易于循环使用等优点。然而现有用于染料分离的商用纳滤膜的通量一般低于20L m^-2h^-1Bar^-1,这降低了膜在运行过程中的分离效率并极大的增加了企业的运行成本。因此，制备出具有高通量的染料分离纳滤膜具有极为重要的意义。

专利文献CN110449048A公开了一种纳滤膜，该纳滤膜是由基膜、中间层、选择分离层依次复合而成；所述的基膜是通过静电纺丝法制备得到的，所述的中间层中加入有聚乙烯亚胺。该纳滤膜主要应用于纺织废水处理，膜片水通量约30L m^-2h^-1bar^-1，染料截留率为98.5％。

专利文献CN110917910A公开了一种用于有机染料纳滤的刚性MOF复合膜制备方法，该方法包括如下步骤：(1)对有机聚合物基膜进行预处理，使其表面带有功能性基团-COO^-；(2)将氢氧化钠、乙酸和金属盐溶解在水中，在超声搅拌的作用下，制得金属离子先驱溶液；所得预处理后的基膜置于所述金属离子先驱溶液中，在25±2℃下反应4～6h；加入等体积的交联剂溶液，继续反应10～50min，结束后洗涤得到复合膜；(3)将氢氧化钠和方酸溶解在水中，在超声搅拌的作用下，制得有机配体先驱溶液；将所得复合膜置于其中在25±2℃下反应30～120min；取出后洗涤，干燥得到刚性MOF复合膜。虽然，该膜片染料截留率可达99％以上，但是，其水通量仅为15.256L m^-2h^-1 bar^-1。

虽然上述两个专利文献中公开的纳滤膜染料的截留率都可以达到良好的效果，但是，为了进一步提高废水的处理效率，膜片的水通量仍需进一步提高。

因此，研发一种同时具有水通量高、染料截留率高的共价有机骨架纳滤膜的制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种同时具有水通量高、染料截留率高的共价有机骨架纳滤膜的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于TFC结构的高通量共价有机骨架纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

a、预处理：将聚合物膜完全浸入樟脑磺酸水溶液中，浸泡后取出；

b、将催化剂水溶液倾倒在预处理后的聚合物膜表面，浸泡完毕后移出剩余的催化剂水溶液；

c、将含有胺类物质和醛类物质的有机相溶液倾倒在催化剂水溶液浸泡后的聚合物膜表面，浸泡后进行热处理，得到上述基于TFC结构的高通量共价有机骨架纳滤膜。