[发明专利]包含可离子交换聚合物层的水处理分离膜及其形成方法

权利要求书

1.一种水处理膜，包括：

支持物；和

所述支持物上的聚合物层，所述聚合物层包含含有疏水性重复单元和亲水性重复单元的共聚物，所述亲水性重复单元含有离子交换官能团，

其中所述聚合物层的离子交换容量(IEC)为0.02meq/g至2.4meq/g，

其中所述亲水性重复单元为以下化学式3，并且所述疏水性重复单元为以下化学式4：

[化学式3]

其中，G为选自以下官能团中的任一种或更多种，

并且R₅具有离子交换官能团，所述离子交换官能团为-SO₃M、-CO₃M或-PO₃M，其中，M为H、Na或K；

[化学式4]

其中，H为选自以下官能团中的任一种或更多种：

2.根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述亲水性重复单元与所述疏水性重复单元的摩尔比为1:9至1:1。

3.根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述共聚物的重均分子量为30,000至1,000,000。

4.根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述聚合物层的厚度为0.1μm至200μm。

5.根据权利要求1所述的水处理膜，当浓度为32,000ppm的氯化钠(NaCl)溶液在800psi的压力下通过所述水处理膜时，所述水处理膜的初始脱盐率为97％或更高，并且初始渗透流量为38加仑/英尺²·天至48加仑/英尺²·天。

6.根据权利要求1所述的水处理膜，在所述聚合物层上形成一个或更多个活性层。

7.根据权利要求1所述的水处理膜，其为微滤膜、超滤膜、纳滤膜或反渗透膜。

8.一种水处理模块，包括根据权利要求1至7中任一项所述的水处理膜。

9.一种用于制备水处理膜的方法，包括：

使用包含共聚物和溶剂的溶液涂覆支持物，所述共聚物含有疏水性重复单元和含离子交换官能团的亲水性重复单元；以及

通过将经涂覆的支持物浸入非溶剂中进行相变，

其中所述亲水性重复单元为以下化学式3，并且所述疏水性重复单元为以下化学式4：

[化学式3]

其中，G为选自以下官能团中的任一种或更多种，

并且R₅具有离子交换官能团，所述离子交换官能团为-SO₃M、-CO₃M或-PO₃M，其中，M为H、Na或K；

[化学式4]

其中，H为选自以下官能团中的任一种或更多种：

10.根据权利要求9所述的用于制备水处理膜的方法，其中所述非溶剂选自：蒸馏一次的蒸馏水、蒸馏三次的蒸馏水、醇及其混合物。