[发明专利]一种纳米氧化硅球/聚哌嗪酰胺纳米复合纳滤膜及其制备方法

摘要

本发明属于水处理膜技术领域，公开了一种高通量的纳米氧化硅球/聚哌嗪酰胺纳米复合纳滤膜及其制备方法，该纳米复合纳滤膜通过在超滤支撑膜上形成一层嵌有纳米氧化硅球的聚哌嗪酰胺高分子功能分离层而获得。本发明可有效的将纳米氧化硅球引入到聚哌嗪酰胺高分子层中，从而得到性能优良的纳米复合纳滤膜。本发明的纳米复合纳滤膜中的纳米氧化硅与聚哌嗪酰胺高分子间具有较强的氢键，使得纳米氧化硅球可均匀稳定的分散于聚哌嗪酰胺功能分离层中，从而使纳米复合纳滤膜的水通量显著提高，并且分离稳定性以及膜表面亲水性良好，同时制备方法简单、可操作性强、生产成本低，具有良好的工业化应用前景。

主权项

一种纳米氧化硅球/聚哌嗪酰胺纳米复合纳滤膜，其特征在于，由界面聚合法在超滤支撑膜表面形成一层含有纳米氧化硅球的聚哌嗪酰胺复合功能分离层构成，具体由以下制备方法得到：(1)将超滤支撑膜直接浸入到含哌嗪和十二烷基磺酸钠的水相溶液中，浸渍0.5‑20分钟，取出后除去所述超滤支撑膜表面过量的水相溶液；所述水相溶液中哌嗪的浓度为0.2‑0.8w/v％，十二烷基磺酸钠的浓度为0.001‑0.01w/v％；所述水相溶液的pH值为8‑11；(2)将纳米氧化硅球和均苯三甲酰氯加入到有机溶剂中并进行超声分散30‑60分钟配制成均匀的油相溶液；所述油相溶液中所述纳米氧化硅球的浓度为0.03‑0.09w/v％，所述纳米氧化硅球的尺寸为20‑300纳米，所述均苯三甲酰氯的浓度为0.2‑0.8w/v％；再将步骤(1)得到的超滤支撑膜浸入到所述油相溶液中进行界面聚合反应，反应时间为0.5‑20分钟，从而在超滤支撑膜表面生成一层含有纳米氧化硅球的聚哌嗪酰胺功能皮层，形成初生态的纳米复合纳滤膜；(3)取出后除去所述初生态纳米复合纳滤膜表面过量的油相溶液，进行热处理，热处理温度为60‑95℃，热处理时间为3‑30分钟，用去离子水冲洗即可得到纳米氧化硅球/聚哌嗪酰胺纳米复合纳滤膜。