[发明专利]一种金属有机骨架改性纳滤/反渗透膜及其应用

摘要

本发明公开了一种金属有机骨架(MOF)改性纳滤/反渗透膜的制备及应用，属于水处理膜制备技术领域。首先采用多巴胺类生物启发材料发生自聚反应均匀涂覆在高分子支撑层表面，然后通过MOF与涂覆层间的麦克尔加成反应或希夫碱反应将MOF预先组装在多孔支撑层表面，随后进行界面聚合反应，从而实现将MOF材料嵌入聚酰胺(PA)活性层中。本发明的优势在于，克服了传统的将MOF混入水相或有机相，MOF在PA层中分散不均的问题，同时可以大大降低MOF的用量。制备的MOF改性纳滤/反渗透膜在提高膜通量的同时，截留率得到了很好的保持；方法简单，易操作，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种金属有机骨架改性纳滤/反渗透膜，其特征在于，所述金属有机骨架改性纳滤/反渗透膜按如下方法制备得到：(1)高分子多孔支撑层制备：将高分子材料搅拌溶解在非极性或极性有机溶剂中，静置脱泡，形成稳定均一的铸膜液，将铸膜液刮涂在玻璃板上，经去离子水凝固浴，发生相转化成膜，随后保存于去离子水中12～48h进行进一步溶剂交换，以除去剩余的溶剂，得到所述的高分子多孔支撑层；所述高分子材料选自聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚环氧乙烷、聚醚酰亚胺、聚丙烯或碳酸酯中的至少一种；(2)组装有MOF的高分子多孔支撑层制备：配制pH＝7.0的Tris‑HCl缓冲液，加入涂覆单体得到混合液，将步骤(1)制备的高分子多孔支撑层浸泡在上述混合液中，震荡反应0.5～72h；反应完成后，取出高分子多孔支撑层，用去离子水清洗；然后浸泡在含有MOF的Tris‑HCl缓冲液中，继续震荡反应6～12h；反应结束后去离子水清洗，得到所述组装有MOF的高分子多孔支撑层；所述涂覆单体为单宁酸、邻苯二酚、间邻苯二酚或对苯二酚中的至少一种；(3)PA活性层的制备：将步骤(2)制备的组装有MOF的高分子支撑层浸入0.1～1w/v％多元胺水相溶液中1～4min，取出后去除高分子多孔支撑层表面的水分，再浸入在0.01～0.05w/v％多元酰氯油相溶液中1～4min，去除膜表面油相溶液，然后在65～85℃下处理5～20min，得到所述的金属有机骨架改性纳滤/反渗透膜。