[发明专利]一种复合醋酸纤维素正渗透膜及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种复合醋酸纤维素正渗透膜及其制备方法与应用。所述的制备方法包括：至少将醋酸纤维素、二氧六环、丙酮、甲醇和乳酸混合均匀并加热，形成铸膜液，之后采用相转化法制成平板膜；将所述平板膜置入聚乙烯醇溶液，之后取出并置入交联溶液进行交联反应；将经前述步骤处理后的平板膜置入包含能促使多巴胺聚合的物质的液相体系中，之后加入多巴胺进行聚合反应，获得复合醋酸纤维素正渗透膜。采用本发明方法制备的复合醋酸纤维素正渗透膜具有高通量、高截留、环境友好等特点，可广泛应用于海水淡化、废水处理、应急水袋或浓盐水再浓缩等领域。

技术领域

本发明属于正渗透水处理膜技术领域，特别涉及一种复合醋酸纤维素正渗透膜及其制备方法与应用。

背景技术

目前，随着人口和经济的持续增长，环境污染、资源和能源短缺越来越凸显，而水资源的短缺尤为严重。因此水处理技术已经越来越受到政府和企业的关注。膜法水处理相对于传统水处理方式具有能耗低、工艺简单、运行稳定和出水水质高等诸多优势，已经在很多领域获得推广应用。但由于压力驱动膜过程需要占地面较大、较高的外加压力、膜易被污染并且存在浓盐水排放的问题而制约着其发展。相比之下，正渗透(FO)过程作为新型的膜法水处理技术，与传统的压力驱动膜过程相比，正渗透过程具有公认的优势包括高水回收率、低膜污染和潜在的低耗能。因此正渗透技术被广泛应用于海水淡化、水净化、废水处理及食品医药等领域。然而，当前正渗透膜的制备方法还是采用以往制备压力驱动膜的传统技术，新型的高性能正渗透膜的制备方法在一定程度上还或多或少存在一些不足，发展仍处在起步阶段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合醋酸纤维素正渗透膜及其制备方法与应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种复合醋酸纤维素正渗透膜的制备方法，其包括：

(1)至少将醋酸纤维素、二氧六环、丙酮、甲醇和乳酸混合均匀并加热，形成铸膜液，之后采用相转化法制成平板膜；

(2)将所述平板膜置入聚乙烯醇溶液，之后取出并置入交联溶液进行交联反应；

(3)将经步骤(2)处理后的平板膜置入包含能促使多巴胺聚合的物质的液相体系中，之后加入多巴胺进行聚合反应，获得复合醋酸纤维素正渗透膜。

在一些实施例中，所述交联反应的温度为40～65℃，时间为5～30min。

在一些实施例中，所述步骤(3)包括：

提供主要由双氧水、能够促使双氧水分解形成氧气的催化剂及三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液混合均匀形成混合液，以及

将经步骤(2)处理后的平板膜置于所述混合液中，并加入多巴胺形成混合反应体系，再使所述混合反应体系于室温下反应2～20min，获得所述复合醋酸纤维素正渗透膜。

本发明实施例还提供了由所述方法制备的复合醋酸纤维素正渗透膜。

优选的，所述正渗透膜包括：

正渗透基膜；

至少分布于所述正渗透基膜表面的、由聚乙烯醇交联形成的致密过滤层；以及

至少分布于所述过滤层表面的聚多巴胺层。

本发明实施例还提供了前述的复合醋酸纤维素正渗透膜于海水淡化、废水处理、应急水袋或浓盐水再浓缩领域的用途。