[发明专利]一种改性聚醚砜功能梯度分离膜的制备方法

说明书

一种改性聚醚砜功能梯度分离膜的制备方法，首先制备胺化聚醚砜分离膜并将其粉碎；然后使胺化聚醚砜分离膜碎屑与丙烯酸甲酯和乙二胺经迈克尔加成和酰胺化反应在膜碎屑中载入树枝状聚酰胺‑胺官能基团，继而应用相转移技术制备载带树枝状聚酰胺‑胺官能基团的改性聚醚砜功能分离膜；之后分别以壳聚糖乙酸水溶液和均苯三甲酰氯正己烷溶液为水相和有机相，借助界面聚合反应，在改性聚醚砜功能分离膜表面形成纳滤芳香酰胺超薄层，即得改性聚醚砜功能梯度分离膜。本发明方法简便可行，纳滤超薄层的涂覆过程绿色环保；制备的分离膜有效融合了微超滤螯合膜吸附和纳滤膜截留的处置效能，保障含有高浓度重金属和磷酸盐污染物的废水处置后直接排放和回用。

技术领域

本发明涉及一种分离膜的制备方法。

背景技术

随着化学化工、医药、食品、石化、微电子、精密制造等行业迅猛发展，水环境污染问题也越来越严重。其中，重金属污染和水体富营养化尤其值得关注。重金属污染和水体富营养化给水生生态系统和人类健康造成严重危害，实现水环境中重金属污染物的有效去除和富营养化的有效防控是水污染防治的重要举措。

用于废水中重金属污染物和氮磷营养物去除的主要方法有：化学沉淀、离子交换与吸附、生物吸附与富集、生物法、以及膜分离技术等。近十几年来，随着膜技术的快速发展，其在水处理领域的应用越来越广泛，与其他处置技术相比，膜分离技术用于水体重金属污染和富营养化的治理也日益受到关注。目前，用于重金属废水处理和氮磷营养物去除的膜技术尚限于电渗析、聚合物吸附和胶束增强微超滤、纳滤和反渗透等。但电渗析存在系统构建繁琐、处置成本高的缺陷，聚合物吸附和胶束增强微超滤存在重金属二次处置问题，纳滤和反渗透存在处理成本高、预处理要求严格的缺点。与此相比，共混或接枝有吸附作用官能基团的改性微超滤分离膜具有压力损失小、水通量大的突出优点，其研发和应用值得关注。

与聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯烃等高分子成膜材料相比，聚醚砜具有优良的耐化学腐蚀性能、耐热性能、电绝缘性能和机械性能，已被作为一种广泛使用的分离膜成膜材料。但以聚醚砜微超滤分离膜做为纳滤膜的支撑膜时，其本身对重金属和磷酸盐等小分子污染物基本无截留去除作用，故而对聚醚砜微超滤分离膜进行改性处理，提升其截留处置性能，是拓展其应用的关键。公开号为CN 103041719 A的专利提及首先对聚醚砜进行氯乙酰化改性处理，之后再接枝二乙烯三胺，制备了载有多氨基官能基团的聚醚砜阴离子交换膜，该聚醚砜阴离子交换膜对Cu²⁺和磷酸盐有较好的吸附效果，但其只适于处置低浓度的含铜废水或含磷废水，而对高浓度的重金属废水和磷酸盐废水的吸附处置作用有限。公开号为CN103553195 A的专利报道利用乙二胺和丙烯酸甲酯制备树枝状聚酰胺-胺与超支化聚酰胺-胺复合重金属水处理剂，该重金属废水处理剂能有效实现Cu²⁺、Cr⁶⁺、Ni²⁺、Zn²⁺等多种重金属污染物的吸附去除，但该专利技术制备的是液态吸附剂，其回收和再利用困难，继而对重金属污染的工程处置性能欠佳，并且存在潜在的二次环境污染隐患。