[发明专利]一种层层自组装中空纤维正渗透膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种层层自组装中空纤维正渗透膜的制备方法，包括制备中空纤维正渗透基膜；中空纤维超滤基膜改性；重复层层组装聚阳、阴离子层；界面交联聚合制备选择性功能层；保湿后处理贮存，即制得一种层层自组装中空纤维正渗透膜。本发明先将相转化法制备的中空纤维自支撑基膜表面活化后，在膜表面重复层层自组装聚阳、阴离子对电解质溶液形成功能极化层，再经界面化学交联聚合制备聚酰胺选择层。该制备的中空纤维正渗透膜的厚度可控，内极化层的荷电量高，可以有效减缓正渗透过程中的内浓差极化现象，是一种可同时获取高通量、低反向盐通量的正渗透膜，该正渗透膜过滤分离效率高，易清洗，寿命长，可广泛应用于海水淡化，卤水浓缩和脱盐方面。

主权项

1.一种层层自组装中空纤维正渗透膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)中空纤维正渗透基膜的制备：先将质量比为2～5％的无机添加剂均匀溶解在75～85％的有机溶剂中得到有机溶液，然后将13～20％的聚合物加入到上述有机溶液中，加热搅拌，真空脱泡，得到均质铸膜液；将均质铸膜液在0.05～0.2Mpa氮气压力下输送至喷丝装置中，控制铸膜液进入的内部压力，使铸膜液厚度可控、且分布均匀，同时去离子水导入喷丝头内部孔道中，接着挤出的铸膜液在外凝固浴中相转化成膜，得到自支撑的中空纤维膜丝；2)中空纤维超滤基膜表面活化改性：将得到的自支撑中空纤维膜丝浸入35～70℃，浓度为1～2mol/L的强碱溶液中水浴浸泡1～2h，然后放入去离子水中漂洗至中性，最后放入去离子水中在4℃条件下保存24h～48h，得到表面活化改性后的基膜，以备用；3)层层自组装聚阳、阴离子层：将步骤2)得到的表面活化改性后的基膜重复交替浸泡于聚阳离子电解质溶液与聚阴离子的电解质溶液中，形成一个荷电量高的强电解质层，其中浸泡时间为20～35min，每次浸泡前需用去离子水冲洗净多余溶液，重复层层自组装至所需层数后于去离子水中浸泡保存至少24h；4)界面交联聚合制备选择性功能层：将步骤3)得到的层层自组装后的基膜，采用界面聚合方法，依次浸入质量比在1～4％的溶于水相的多官能团的反应单体水溶液2～10min和质量比为0.1～4％溶于油相的多官能团的反应单体有机溶液中2～10min，最后放入去离子水中保存；5)膜丝的保存：将步骤4)制得选择性功能层后的膜放入体积浓度为0.1～0.5％的高亲水性聚合物水溶液中浸泡6～12h，取出后晾干保存，即可制备得到层层自组装中空纤维正渗透膜。