[发明专利]一种反渗透膜及其制备方法、清洗方法

说明书

本申请公开了一种反渗透膜，包括：聚砜支撑层；聚酰胺活性层，所述聚酰胺活性层形成于所述聚砜支撑层上；抗污染层，所述抗污染层由带端氨基的pH响应聚合物与所述聚酰胺活性层的酰氯基团反应生成。本申请还提供一种反渗透膜的制备方法，以及反渗透膜的清洗方法。本申请提供的反渗透膜，具有较好的抗污染性，清洗速度快、效率高、成本低，抗污染层不易脱落；同时制备方法简单、操作便捷。

技术领域

本申请涉及复合膜技术领域，特别是涉及一种反渗透膜及其制备方法、清洗方法。

背景技术

反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。

反渗透技术由于具有占地面积小、易于连续化操作、低成本和低能耗等优点，在海水与苦咸水淡化、超纯水制备等领域得到广泛的应用。反渗透膜是反渗透技术应用和发展的关键，在众多聚合物材料制造的反渗透膜中，芳香聚酰胺膜由于具有优异的渗透选择性、机械稳定性和化学稳定性，在反渗透膜市场中已被广泛使用。

然而，自反渗透技术诞生以来，膜污染问题一直是制约该技术推广和发展的瓶颈，污染物质在膜表面和膜孔内的吸附沉积造成膜孔径变小和堵塞，会造成膜通量的衰减和分离效率的降低，这限制了反渗透复合膜分离技术的推广及应用。在膜污染中，膜生物污染又是其中非常重要的一种，且膜生物污染清洗困难，严重影响了膜的性能和使用寿命。因此，开发抗生物污染且易清洗的反渗透膜已经成为科学界和产业界的研究热点。

一般的抗污染聚酰胺膜是通过物理或化学方法在膜表面涂覆亲水性物质，该方法形成的物理涂覆层与聚酰胺表面的结合力主要是氢键或者范德华力等相对较弱的作用力，长时间运行的过程中难免会发生涂覆层脱落，抗污染性能下降，此外涂覆层中聚合物可能会渗透进反渗透膜的膜孔中，对水分子的传输起到阻碍作用，进而引起膜通量的降低。化学方法是通过化学键的形式在膜表面固定一层接枝层。化学接枝的厚度为分子层级，远远低于物理涂覆法，可以维持或者提高膜的通量，接枝分子种类不同可以赋予膜表面不同的功能化特点，技术可调空间非常大。但是一般化学方法接枝改性后只是单一的改变膜的抗污染性，不能提升膜被污染后的清洗效率和效果。

因此，如何提供一种抗污染聚酰胺膜，不仅能提高膜的抗污染性，还能提高膜被污染后的清洗效率和效果，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的为提供一种反渗透膜；本发明的第二个目的为提供一种反渗透膜的制备方法；本发明的第三个目的为提供一种反渗透膜的清洗方法。本申请提供的反渗透膜，具有较好的抗污染性，清洗速度快、效率高、成本低，抗污染层不易脱落；同时制备方法简单、操作便捷。

本发明提供的技术方案如下：

一种反渗透膜，包括：

聚砜支撑层；

聚酰胺活性层，所述聚酰胺活性层形成于所述聚砜支撑层上；

抗污染层，所述抗污染层由带端氨基的pH响应聚合物与所述聚酰胺活性层的酰氯基团反应生成。

优选地，所述带端氨基的pH响应聚合物具体为聚(S-(2-(甲酯基)乙基)-L-半胱氨酸)。

一种反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

将多官能胺、多官能性酰基卤化物先后涂覆在聚砜支撑层上，使得多官能胺与多官能性酰基卤化物反应生成聚酰胺活性层，得到初生态的聚酰胺反渗透膜；

将初生态的聚酰胺反渗透膜，浸入含有带端氨基的pH响应聚合物的溶液中，然后浸入强碱溶液中，生成抗污染层。

优选地，上述制备方法，包括以下步骤：