[发明专利]一种具有较高渗透通量的柔性有机溶剂反渗透膜、制备方法及应用

权利要求书

1.一种具有较高渗透通量的柔性有机溶剂反渗透膜的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：

①、聚合物平板膜的的制备：

将聚合物溶于有机溶剂中配置成制膜液，并制成厚度为80~800 μm的液膜，其中，聚合物的质量分数为6~32wt.%；将液膜在空气中放置15 s~30 min后，浸没在20~30℃的去离子水中；取出膜片，将其浸泡于新鲜的去离子水中10~60 h，随后在40~80℃下真空干燥5~15h，得到聚合物平板膜；

②、气凝胶填充：

将去离子水、酸的水溶液、表面活性剂、硅烷偶联剂配制成无机溶胶，其中酸的质量分数为0.1~30wt.%，表面活性剂的质量分数为0.01~5wt.%，硅烷偶联剂的质量分数为1~55wt.%，将聚合物平板膜浸入无机溶胶中1~30 min，取出用高压干燥空气吹尽其表面残留的溶胶；然后将聚合物平板膜浸入到浓度为5~35%的氨水中5 min~5 h；最后，将聚合物平板膜从氨水中取出，置于50~250℃的鼓风干燥箱中干燥0.5~5 h，得到气凝胶填充的聚合物平板膜；

③、热氧化交联：

将气凝胶填充的聚合物平板膜置于热氧化交联装置中，在干燥的空气气氛下从室温开始升温，升温速率为0.2~15℃/min，空气流量为0.5~60 L/min，热氧化交联温度为105~430℃，热氧化交联时间为0~72 h。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：

①、聚合物平板膜的的制备：

将聚合物溶于N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）中配置成制膜液，并制成厚度为200~500 μm的液膜，其中，聚合物的质量分数为12~25wt.%；将液膜在空气中放置15 s~30 min后，浸没在25℃的去离子水中；取出膜片，将其浸泡于新鲜的去离子水中20~40 h，随后在60℃下真空干燥12 h，得到聚合物平板膜；

②、气凝胶填充：

将去离子水、pH值为2的酸的水溶液、表面活性剂、硅烷偶联剂配制成无机溶胶，其中酸的质量分数为1~20wt.%，表面活性剂的质量分数为0.1~4wt.%，硅烷偶联剂的质量分数为5~40wt.%，将聚合物平板膜浸入无机溶胶中5~20 min，取出用高压干燥空气吹尽其表面残留的溶胶；然后将聚合物平板膜浸入到浓度为8~28%的氨水中5 min~5 h；最后，将聚合物平板膜从氨水中取出，置于60~220℃的鼓风干燥箱中干燥1~4 h，得到气凝胶填充的聚合物平板膜；

③、热氧化交联：

将气凝胶填充的聚合物平板膜置于热氧化交联装置中，在干燥的空气气氛下从室温开始升温，升温速率为0.5~10℃/min，空气流量为1~50 L/min，热氧化交联温度为110~400℃，热氧化交联时间为0~48 h。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物为聚酰胺酸（PAA）、聚醚酰亚胺（PAI）、芳香族聚酰胺（PMIA）、聚芳醚酮（PEK-C）、聚丙烯腈（PAN）、聚砜（PSf）、聚醚砜（PES）中的一种。

4.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述酸为盐酸（HCl）、硝酸（HNO₃）、硫酸（H₂SO₄）、醋酸（AC）、乙二酸（OA）、柠檬酸（CA）中的一种。

5.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、苄基三乙基氯化铵（TEBAC）、N,N-二甲基十二烷基胺（12DMA）中一种。

6.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷（MTMS）、甲基三乙氧基硅烷（MTES）、乙基甲氧基硅烷（ETMS）、苯基三甲氧基硅烷（PTMS）中一种。