[发明专利]一种污染聚醚砜超滤膜制备复合纳滤膜的方法和复合纳滤膜

说明书

本发明提供了一种污染聚醚砜超滤膜制备复合纳滤膜的方法和复合纳滤膜，涉及分离膜制备技术领域。本发明制备复合纳滤膜的方法，包括如下步骤：将腐殖质污染的聚醚砜超滤膜置于含有多酚单体的涂覆溶液中，进行第一涂覆，得到多酚涂覆的聚醚砜超滤膜；将所述多酚涂覆的聚醚砜超滤膜置于含有钙离子和聚乙烯亚胺的混合涂覆溶液中，进行第二涂覆，得到复合纳滤膜。本发明采用绿色环保的钙离子作为配位交联离子，钙离子还能与腐殖质污染层相互作用提高稳定性，此外引入聚乙烯亚胺小分子提高复合纳滤膜选择层的分离效率，实现污染聚醚砜超滤膜的升级循环利用。

技术领域

本发明涉及分离膜制备技术领域，具体涉及一种污染聚醚砜超滤膜制备复合纳滤膜的方法和复合纳滤膜。

背景技术

随着人口的增长和工业化的不断推进，水资源匮乏与水污染问题日益突出。在此背景下，膜分离技术应运而生，为水处理提供了环保、高效、低能耗、可持续的解决方案。聚醚砜超滤膜由于具有良好的机械性能和稳定性被广泛应用于水处理领域，然而聚醚砜的刚性分子结构中缺乏亲水官能团，进而表现出较差的亲水性和耐污染性，污染的超滤膜水渗透通量发生不可逆损失、能耗增加、膜寿命缩短、产品质量下降，目前迫切需要通过技术创新为污染超滤膜的处理和回收提供一种有效的解决方案。

近年来多酚涂覆法制备纳滤膜的方法越发受到研究者们的关注，若能在污染聚醚砜超滤膜表面形成高选择性的稳定涂覆层并用于纳滤分离，则既不会对环境造成污染，又能实现污染超滤膜的升级循环利用。多酚化合物如单宁酸、没食子酸等，价格低廉、绿色环保、在自然界中广泛分布，其结构中包含大量的酚羟基官能团，可通过与过渡金属离子间的配位作用构筑纳滤膜选择层，然而铁、钴、镍、铜等过渡金属离子有害环境，且配位交联层结构较为疏松。此外腐殖质污染的聚醚砜超滤膜表面光滑，作为基膜会导致涂覆层不稳定，复合膜长期使用过程中分离性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污染聚醚砜超滤膜制备复合纳滤膜的方法和复合纳滤膜，本发明采用绿色环保的钙离子作为配位交联离子，提高稳定性；引入聚乙烯亚胺小分子提高复合纳滤膜选择层的分离性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种污染聚醚砜超滤膜制备复合纳滤膜的方法，包括如下步骤：

将腐殖质污染的聚醚砜超滤膜置于含有多酚单体的涂覆溶液中，进行第一涂覆，得到多酚涂覆的聚醚砜超滤膜；

将所述多酚涂覆的聚醚砜超滤膜置于含有钙离子和聚乙烯亚胺的混合涂覆溶液中，进行第二涂覆，得到复合纳滤膜。

优选地，所述腐殖质包括腐殖酸。

优选地，所述多酚单体包括单宁酸、没食子酸和多巴胺中的一种或多种。

优选地，所述含有多酚单体的涂覆溶液的溶剂为Tris缓冲溶液。

优选地，所述第一涂覆的时间为1～5h。

优选地，所述钙离子由可溶性钙盐提供。

优选地，所述含有钙离子和聚乙烯亚胺的混合涂覆溶液中钙离子的摩尔浓度为0.005～0.02mol/L，聚乙烯亚胺的质量浓度为2～8g/L。

优选地，所述含有钙离子和聚乙烯亚胺的混合涂覆溶液的溶剂为Tris缓冲溶液。

优选地，所述第二涂覆的时间为1～5h。

本发明提供了上述技术方案所述方法制备得到的复合纳滤膜，包括聚醚砜超滤膜基膜以及涂覆在所述聚醚砜超滤膜基膜表面的多酚钙化选择层；所述聚醚砜超滤膜基膜包括聚醚砜超滤膜以及附着在所述聚醚砜超滤膜表面的腐殖质污染层；