[发明专利]一种荷正电复合纳滤膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种荷正电复合纳滤膜的制备方法，具体包括以下步骤：(1)配制水相溶液；(2)配制有机相溶液；(3)制备荷正电复合纳滤膜。与纯聚乙烯亚胺纳滤膜相比，本发明荷正电复合纳滤膜的渗透选择性更高，抗污染能力更强。

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，更具体的说是涉及一种荷正电复合纳滤膜的制备方法。

背景技术

随着工业化的快速发展，水资源短缺已成为一个全球性问题。因此，如何从水中去除目标物质，实现水的循环利用就显得至关重要。膜分离技术作为高效的水处理技术，具有占地面积小、过程无相变、环境友好、操作简便等优点，成为解决水资源短缺问题的重要手段。

其中，纳滤膜的分离精度介于反渗透膜和超滤膜之间，具有纳米级孔和表面荷电性，可有效截留水中的二价离子和分子量在200-1000Da范围内的有机物。典型的纳滤膜是在多孔基底上通过多胺单体与酰氯单体之间的界面聚合反应制备而成。例如，聚乙烯亚胺是一种重要的多胺类荷正电聚电解质，分子链上含有大量反应活性较高的伯胺和仲胺基团，与酰氯基团反应可制得荷正电纳滤膜。这种纳滤膜对水中的二价和多价离子具有很好的选择截留性，可有效降低水的硬度、总溶解固体和有机物的含量，在苦咸水软化领域备受青睐。然而，以聚乙烯亚胺为唯一的水相单体制得的荷正电纳滤膜的渗透选择性低、抗污染能力差是限制其大规模应用的重要因素。

因此，如何提高荷正电纳滤膜的渗透选择性和抗污染能力是本领域研究的主要目标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型渗透选择性高且抗污染能力强的荷正电复合纳滤膜的制备方法，以解决荷正电纳滤膜渗透选择性低、抗污染能力差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种荷正电复合纳滤膜的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)配制水相溶液

向水中加入聚乙烯亚胺和O,O'-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇共聚物，搅拌至完全溶解，得到水相溶液；

(2)配制有机相溶液

向有机溶剂中加入均苯三甲酰氯，搅拌至完全溶解，得到有机相溶液；

(3)制备荷正电复合纳滤膜

首先将水相溶液倒入多孔基底表面浸没，然后将水相溶液倒掉并去除多孔基底表面的多余水分，再倒入有机相溶液进行界面聚合反应，反应结束后去除多余的有机相溶液，最后依次用有机溶剂和水对膜表面进行冲洗，即得荷正电复合纳滤膜。

本发明的有益效果在于：以聚乙烯亚胺和O,O′-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇共聚物(结构式为)为水相共反应单体，通过聚乙烯亚胺、O,O′-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇共聚物和均苯三甲酰氯在多孔基底上的界面聚合反应，制备新型荷正电复合纳滤膜。

进一步，上述步骤(1)中，聚乙烯亚胺的分子量为600-70000Da，O,O′-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇共聚物的分子量为500-1900Da。更进一步，聚乙烯亚胺和水的质量体积百分比为0.2％-2％，O,O'-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇共聚物和水的质量体积百分比为0.2％-2％。

采用上述进一步技术方案的有益效果在于，聚乙烯亚胺和O,O′-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇共聚物的分子量的用量会影响到形成的聚酰胺层的形貌、厚度、粗糙度和亲水性。

进一步，上述步骤(1)中，搅拌的速度为100-500r/min，时间为30-90min。