[发明专利]一种基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜的制备方法，属于纳滤膜制备领域。本发明利用富含偕胺肟基的聚偕胺肟作为有机界层，能够显著增强支撑层表面的亲水性，有利于水相单体哌嗪的水溶液在界层上的均匀铺展，制备表面孔径小、致密、薄的PA层，而且聚偕胺肟能与哌嗪产生氢键作用和路易斯酸碱作用，有效抑制哌嗪向油相溶液的扩散，引起界面聚合的不稳定性，形成表面呈较强的电负性且褶皱的PA层，进而显著增大了有效渗透面积，而PA层厚度的减小和其有效渗透面积的增大，使得最终获得的纳滤膜的渗透传输通道增多，传输阻力降低，渗透通量大幅度提高，同时PA层表面具备的较强的电负性和较小的表面孔径，提高了溶质截留率。

技术领域

本发明涉及纳滤膜制备领域，尤其涉及一种基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜的制备方法。

背景技术

由于人口及经济的快速增长，水资源的污染及匮乏已经演变成一项全球性问题。面对这种情况，轻度污染水、操作水、工业废水和海洋水等的净化处理技术成为研究的热点。在众多的水净化技术中，压力驱动膜中的纳滤膜以其具有的低能耗、高效率去除多价盐及分子量大于200Da的有机分子的性能而被广泛推广应用。

现有技术中纳滤膜的制备一般采用界面聚合技术，即水相单体通过界面向油相溶液扩散在多孔支撑层(通常是超滤或微滤膜)上面沉积一层薄的聚酰胺(PA)活性层，但受PA层高度曲折的交联聚合物链的限制，水分子在PA活性层中传输阻力较大，渗透通量不高，进而增加了实际应用的能耗及生产成本，并且其溶质分离性能也有待提高。因此，提高纳滤膜的渗透通量同时并保持其较高的溶质截留率是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜的制备方法，本发明提供的方法制备得到基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜，具有高渗透通量的同时还具有优异的溶质分离性能，即溶质截留率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚偕胺肟和碱性溶液混合，得到聚偕胺肟碱溶液；

(2)将支撑层在所述步骤(1)得到的聚偕胺肟碱溶液中浸渍后烘干，得到聚偕胺肟涂覆的支撑层；

(3)将所述步骤(2)得到的聚偕胺肟涂覆的支撑层在哌嗪的水溶液中进行浸渍，得到浸渍哌嗪的支撑层；

(4)在所述步骤(3)得到的浸渍哌嗪的支撑层的表面滴加均苯三甲酰氯溶液进行界面反应，得到基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜。

优选地，所述步骤(1)中的聚偕胺肟由盐酸羟胺和聚丙烯腈制备。

优选地，所述步骤(1)中聚偕胺肟碱溶液中的聚偕胺肟的质量浓度为0.1～5wt％。

优选地，所述步骤(2)中支撑层的厚度为50～200μm，支撑层的表面孔径为10～50nm。

优选地，所述步骤(2)中浸渍的时间为1～60min。

优选地，所述步骤(3)中浸渍时间为30～300s，哌嗪的水溶液中哌嗪的质量浓度为0.02～2％。

优选地，所述步骤(4)中均苯三甲酰氯溶液中均苯三甲酰氯的质量浓度为0.001～1％。

优选地，所述步骤(4)中界面反应的时间为30～120s。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜。

本发明还提供了上述技术方案所述基于聚偕胺肟为界层的纳滤膜在净水中的应用。