[发明专利]纳滤膜的制备方法和由此制备的纳滤膜

说明书

本申请涉及一种纳滤膜的制备方法和由此制备的纳滤膜。采用本申请的制备方法制备纳滤膜，可以在保持纳滤膜的高通量的情况下，实现对具有不同分子量的有机物的选择性分离。

技术领域

本申请涉及水处理膜技术领域，更具体地涉及纳滤膜技术领域，特别涉及可以在保持纳滤膜的高通量的情况下，实现对具有不同分子量的有机物的选择性分离的纳滤膜的制备方法和由其制备的纳滤膜。

背景技术

随着环保要求的提高，纳滤膜的应用范围越来越广。随着膜技术的发展，分离膜倾向于针对更具挑战性的进料系统，从分离不同价态的盐到分离不同分子量的有机物甚至它们的混合物。为此，具有更高的溶质选择性的纳滤膜在选择分离领域将发挥越来越重要的作用。

然而目前具有选择性地截留不同分子量的有机物的纳滤膜研究较少。相关研究的公开专利文献目前几乎没有。

现有的复合纳滤膜技术通常在基膜的多孔支撑层上进行哌嗪与均苯三甲酰氯的界面聚合反应。该技术获得的纳滤膜对二价离子盐具有很高的脱盐率，对一价离子盐具有较高的透过性，因此能够较好地选择分离一价盐、二价盐。然而常规的纳滤膜对PEG200的截留率为85%以上，对PEG400、PEG600的截留率为95%以上。其对不同分子量有机物的选择分离性能较差。

Yan-Li Ji等人在具有聚砜的支撑层作为基膜的超滤膜上通过表面涂覆两性离子胶体颗粒(ZCP)制备ZCP膜(ZCPM)，然后在50℃下戊二醛交联3小时。该方法制备的膜与有机分子(聚乙二醇，PEG)具有良好的分离性能。例如，ZCPM对PEG1000、PEG600、PEG200的平均截留率分别为约96%、88%、60%(Ji Y L , Zhao Q , An Q F , et al. Novel separationmembranes based on zwitterionic colloid particles: tunable selectivity andenhanced antifouling property[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2013, 1(39):12213)。

Yan-Li Ji等人的研究对不同分子量的有机物具有一定的选择性分离性能，但是该技术主要是通过涂覆的方法制备，涂覆法得到的分离层物理地附着在基膜上，与基膜缺乏化学交联作用，因此牢固性不佳，从而导致分离层的稳定性不佳，分离层容易脱落，从而难以长期稳定保持优异的选择性分离效果，并且以上报道的涂覆法目前仅能在实验室中进行，尚未实现工业化生产，工业应用的可行性尚未得到验证，将该技术应用于工业化生产是否能够达到在实验室中取得的技术效果也未得到验证。

发明内容

发明要解决的问题

为解决现有纳滤膜在有机物的选择分离性差和无法工业化生产的问题，提高纳滤膜在选择性分离领域的适用范围，并且实现工业化生产。本申请通过利用树枝状PAMAM、脂肪族含氮杂环化合物或芳香族胺类化合物封端的聚(亚烷基二醇)中的一种或任意几种作为水相单体与作为有机相单体的酰氯化合物进行界面聚合反应，在聚合物基膜上形成分离层，从而制备新型纳滤膜。该新型纳滤膜对不同分子量的有机物具有差异较大的截留率，从而能够实现纳滤膜对不同分子量的有机物的选择性分离。

用于解决问题的方案

本申请的发明人等为了实现以上目的，进行锐意研究，提出一种纳滤膜的制备方法，利用树枝状PAMAM、脂肪族含氮杂环化合物或芳香族胺类化合物封端的聚(亚烷基二醇)中的一种或任意几种作为水相单体，与作为有机相单体的酰氯化合物进行界面聚合反应在聚合物基膜上形成分离层。