[发明专利]一种唑来磷酸改性纳滤膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种唑来磷酸改性纳滤膜及其制备方法，属于分离膜材料制备技术领域。在本发明中使用不对称的唑来膦酸（ZA）进行纳滤膜改性，由于ZA的不对称性以及不参与界面反应的咪唑基，新型纳滤膜中产生了一种缺陷型孔道，使纳滤膜在保持高盐截留率的同时，水通量提高了近6倍，改性后的纳滤膜表现出完美的Na₂SO₄和NaCl的分离效果，并且对有机污染物（牛血清白蛋白）表现出极强的抗污染性能。另外该膜对于水溶液中的虎红钠盐具有很高的截留和抗污染性，说明制备的纳滤膜在高污染的领域具有很大应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种唑来磷酸改性纳滤膜及其制备方法，属于分离膜材料制备技术领域。

背景技术

纳滤(NF)是20世纪80年代后期发展起来的一种孔径介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术，膜孔径在0.5-2nm左右，适宜分离200-1000Da的分子，可实现其它膜分离技术难以实现的小分子分离。但是纳滤膜的渗透性与选择性之间的“trade-off”效应以及膜易污染的两大共性问题，一直以来都是限制纳滤膜发展甚至产业化的重大问题。

针对可达到应用需求的选择性，越高的渗透性意味着越低的能耗、越高的效率。而针对膜元件，高耐污染的膜材料意味着较长的使用周期、较低的产业成本投入和较高的企业利润。所以，高效地开发抗污染的高渗透性纳滤膜是当前纳滤膜发展必须要攻克的技术难关。

发明内容

本发明的目的是：为了提高纳滤膜材料的渗透性能、截留性能、耐污染性能，本发明采用了种唑来磷酸改性纳滤膜。

一种唑来磷酸改性纳滤膜，包括基层和选择分离层，在选择分离层中还添加有唑来磷酸。

在一个实施方式中，所述的选择分离层是由哌嗪类单体和酰氯类单体通过界面聚合的方法得到。

上述的唑来磷酸改性纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：

第1步，提供基膜；

第2步，配制含有第一单体和唑来磷酸的水溶液，作为水相；配制含有第二单体的有机溶液，作为有机相；第一单体能够与第二单体进行界面聚合反应；

第3步，在基膜的表层施加水相，再施加有机相，进行界面聚合反应，得到改性纳滤膜。

在一个实施方式中，所述的第一单体是哌嗪类单体，第二单体是酰氯类单体。

在一个实施方式中，有机溶液可以是正己烷。

在一个实施方式中，第一单体在水相中的浓度可以是0.1-5wt%，唑来磷酸在水相中的浓度可以是0.1-5wt%，第二单体在有机相中的浓度可以是0.05-0.5wt%。

在一个实施方式中，第一单体在水相中的浓度优选是0.6wt%，唑来磷酸在水相中的浓度优选是1.4wt%；第二单体在有机相中的浓度优选是0.1wt%。

上述的纳滤膜在应用于液体过滤中的应用。

在一个实施方式中，所述液体过滤是指含有机物的水溶液的过滤或者无机盐的水溶液的过滤。

唑来磷酸在用于制备纳滤膜中的应用。

在一个实施方式中，唑来磷酸用于提高纳滤膜的纯水通量、提高孔隙率、减小表面粗糙度、减小纳滤膜选择分离层的厚度、使选择分离层表面的结构疏松、抗有机物污染或者提高纳滤膜在清洗后的通量恢复率。

一种调控纳滤膜截留分子量的方法，包括以下步骤：通过在纳滤膜的选择分离层中添加唑来磷酸使纳滤膜的截留分子量提高。

有益效果