[发明专利]纳滤膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳滤膜及其制备方法，所述纳滤膜的制备方法包括：分别配制活性胺水相溶液和活性酰氯有机相溶液；将所述活性胺水相溶液倒在基膜表面，并在静置后倒掉多余的所述活性胺水相溶液；将所述活性酰氯有机相溶液倒在所述基膜表面，并在静置后倒掉多余的所述活性酰氯有机相溶液；将填充剂溶液倒在所述基膜表面，并在静置后倒掉多余的所述填充剂溶液；将所述基膜进行加热处理。本发明的技术方案能够保护纳滤膜的结构在热处理过程中免于坍塌，有效保护纳滤膜的选择渗透性能，从而制备出高选择渗透性且耐干燥便于储存的纳滤膜。

技术领域

本发明涉及高分子纳滤膜技术领域，特别涉及一种纳滤膜及其制备方法。

背景技术

在诸多水处理技术中，膜技术凭借其低能耗、高效率的优点脱颖而出。其中，纳滤膜是一种介于超滤膜和反渗透膜之间的压力驱动膜技术。纳滤膜的孔径约为1nm，并且表面带电荷，对于二价盐、染料和小分子有机物都有很好的截留效果，因此在海水脱盐、市政污水处理、工业废水处理、药物提纯及食品行业有非常大的应用潜力。

复合纳滤膜是目前商业化应用最广泛，研究最多的纳滤膜结构。其结构由三部分组成：底层为提供机械支撑作用的无纺布，顶层为主导分离选择性能的聚合物层，而中间层则是顶层聚合反应的基质。通常，复合纳滤膜选择孔径较大的超滤或微滤膜作为基膜，顶部分离层则是由界面聚合法制备的厚度在100nm左右的致密聚合物层。为了打破膜的渗透通量和截留率之间的“Trade-off”现象，即在维持截留率的同时，使膜的通量能够有所提升，调控复合膜的底膜和分离层结构是一种有效的方式。分离层结构对纳滤膜的分离性能起决定性作用，致密且超薄的结构可以在保证分离性能的同时，降低传质阻力。界面聚合法是较为成熟的纳滤膜制备技术，已经被广泛的应用于商业纳滤膜的生产中。

在纳滤膜的工业生产过程中，界面聚合之后的热处理是稳定膜结构及获得干燥便于储存运输的商业膜的重要步骤。然而，很多研究发现热处理会使纳滤膜的性能劣化。研究人员使用聚氯乙烯接枝聚N，N-二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯的方法制备了聚氯乙烯基正电荷纳滤膜。这些研究者们发现，热处理之后纳滤膜的通量出现了明显的下降。研究人员又对纳滤膜的热处理过程进行了细致的研究，他们发现随着温度的提升和时间的增加，虽然纳滤膜的交联度得到了提升，但是纳滤膜的形态和结构在热处理过程中发生明显的坍塌，而这种现象导致了纳滤膜的通量劣化。

因此，如何保护纳滤膜的结构在热处理过程中免于坍塌，有效保护纳滤膜的选择渗透性能，从而制备出高选择渗透性且耐干燥便于储存的纳滤膜是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳滤膜及其制备方法，能够保护纳滤膜的结构在热处理过程中免于坍塌，有效保护纳滤膜的选择渗透性能，从而制备出高选择渗透性且耐干燥便于储存的纳滤膜。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

分别配制活性胺水相溶液和活性酰氯有机相溶液；

将所述活性胺水相溶液倒在基膜表面，并在静置后倒掉多余的所述活性胺水相溶液；

将所述活性酰氯有机相溶液倒在所述基膜表面，并在静置后倒掉多余的所述活性酰氯有机相溶液；

将填充剂溶液倒在所述基膜表面，并在静置后倒掉多余的所述填充剂溶液；

将所述基膜进行加热处理。

优选地，在将所述活性胺水相溶液倒在所述基膜表面之前，所述纳滤膜的制备方法还包括：

将基膜的边缘固定在两个环形的夹具之间。

优选地，在倒掉多余的所述活性胺水相溶液之后且在将所述活性酰氯有机相溶液倒在所述基膜表面之前，所述纳滤膜的制备方法还包括：

使用压缩空气吹扫所述基膜表面，直至所述基膜表面无所述活性胺水相溶液的液滴。