[发明专利]可再生超薄多层复合正渗透膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种可再生超薄多层复合正渗透膜的制备方法，其特征在于包括：

（1）使PE微孔膜先与含有酰氯单体的油相溶液充分接触，干燥后再与含有胺类单体的水相溶液充分接触，并使所述酰氯单体和胺类单体在所述PE微孔膜表面进行界面聚合反应并热处理，生成微交联聚酰胺层，获得微交联聚酰胺层/PE微孔膜；

（2）将步骤（1）所获微交联聚酰胺层/PE微孔膜浸置于由浓度为0.2~10g/L的多酚类化合物、浓度为0.2~10g/L的笼型聚倍半硅氧烷组成的混合溶液中，反应0.5~48h后取出，生成交联水凝胶超亲水杂化层，获得超亲水杂化层/微交联聚酰胺层/PE微孔膜；

（3）使步骤（2）所获超亲水杂化层/微交联聚酰胺层/PE微孔膜浸置于浓度为0.01~10g/L金属化合物水溶液中，0.5~48h后取出，之后于100~300℃微波加热10~600s还原金属离子，生成吸附催化功能层，获得吸附催化功能层/超亲水杂化层/微交联聚酰胺层/PE微孔膜，即可再生超薄多层复合正渗透膜；所述吸附催化功能层由纳米金属材料组成，所述纳米金属材料的形态选自纳米粒子、纳米线、纳米棒中的任意一种或两种以上的组合；

所述PE微孔膜所含微孔的孔径为0.02~0.5μm，孔隙率为40~60%，所述微交联聚酰胺层的厚度为10~200nm，所述超亲水杂化层的厚度为0.2~1µm，所述吸附催化功能层的厚度为0.2~3µm，所述可再生超薄多层复合正渗透膜的总厚度为7.41~11.2µm；

所述可再生超薄多层复合正渗透膜的纯水通量为94~187Lm^-2h^-1，反向盐通量为0.3~8gm^-2h^-1，对无机盐的截留率为56~98%，对染料的截留率为86~99%，对有机小分子的催化降解能力为80~99%。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）具体包括：将PE微孔膜先浸入含有酰氯单体的油相溶液中，浸泡0.5~30min后取出，干燥后再浸入含有胺类单体的水相溶液中，界面聚合反应0.5~30min后取出，之后于30~90℃热处理1~30min，生成微交联聚酰胺层。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述含有酰氯单体的油相溶液包括酰氯单体和有机溶剂，所述含有酰氯单体的油相溶液中酰氯单体的浓度为0.1~50g/L，所述酰氯单体选自均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯和邻苯二甲酰氯中的任意一种或两种以上的组合，所述有机溶剂选自正己烷、丙酮、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述含有胺类单体的水相溶液包括胺类单体和水，所述含有胺类单体的水相溶液中胺类单体的浓度为0.1~100g/L，所述胺类单体选自间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、N-氨乙基哌嗪中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述多酚类化合物选自儿茶酚、多巴胺、磺化多巴胺和单宁酸中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述金属化合物水溶液中所含金属化合物选自氯化银、三氯化铁、氯化钴、四氯金酸、氯铂酸、硝酸铂中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述可再生超薄多层复合正渗透膜包括在厚度方向上依次层叠设置的PE微孔支撑层、微交联聚酰胺层、超亲水杂化层和吸附催化功能层，所述吸附催化功能层由纳米金属材料组成，所述纳米金属材料的材质选自银、铁、钴、金、铂中的任意一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述无机盐为氯化钠，所述染料为考马斯亮蓝，所述有机小分子为亚甲基蓝。

9.由权利要求1-8中任一项所述方法制备的可再生超薄多层复合正渗透膜在海水淡化、污水净化或污染物催化降解领域中的应用。