[发明专利]低价离子分离用纳滤膜及其制备方法

说明书

本发明涉及纳滤膜技术领域，尤其涉及低价离子分离用纳滤膜及其制备方法，低价离子分离用纳滤膜，包括支撑体，设置在支撑体上增强机械强度的聚砜层，和设置在聚砜层上分离低价离子的聚合物薄层；低价离子分离用纳滤膜制备方法，包括以下步骤：S1、支撑体制备；S2、配制制膜液；S3、基膜制备；S4、聚合物薄层的制备；S5、后处理。本发明中低价离子分离用纳滤膜由支撑体，设置在支撑体上增强机械强度的聚砜层，和设置在聚砜层上分离低价离子的聚合物薄层的组成，由支撑体和聚砜层组成的基膜，具有相当的孔密度、孔径、孔径分布，具有良好的耐压密性和物化稳定性，聚合物薄层的设置，保证分离要求，减小膜的传质阻力，具有较好的水通量和截留率。

技术领域

本发明涉及纳滤膜技术领域，尤其涉及低价离子分离用纳滤膜及其制备方法。

背景技术

纳滤膜是孔径在1nm以上，一般1-2nm，允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150-500左右，截留溶解性盐的能力为20-98％之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。

纳滤膜的广泛应用带动了膜材料的选择和膜性能的深入研究，其研究方向为耐热、耐酸碱、耐氧化、高水通量、高截留率、抗污染的高性能纳滤膜，其中，高水通量为衡量纳滤膜性能的重要因素，但是现有的纳滤膜水通量不高，对污水处理的能力差，因此提高纳滤膜的水通量是重要的研究方向。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了低价离子分离用纳滤膜及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

低价离子分离用纳滤膜，包括，

支撑体，

设置在支撑体上增强机械强度的聚砜层，

和设置在聚砜层上分离低价离子的聚合物薄层。

低价离子分离用纳滤膜制备方法，包括以下步骤：

S1、支撑体制备：将重量比为：纳米无机粒子：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物：十八碳四烯酸：聚内烯烃＝(11-14)：(35-40)：(4-6)：(10-12)添加到去离子水中进行超声分散，水浴加热直到溶剂水被蒸发掉，得到中间物；

将重量比为：中间物：磺化聚醚砜粉末：添加剂＝1.05:4:0.3混合均匀后投入挤出机中，经挤出机熔融挤出后通过喷丝板，纺织成纳滤膜支撑体；

S2、配制制膜液：称取聚合物和溶剂，配制成质量分数为17％-18％的聚合物溶液；

向聚合物溶液中添加致孔剂，搅拌至完全溶解得到致孔剂质量分数为0.5％-4％的制膜液；

其中聚合物为聚砜，溶剂为N-甲基吡咯烷酮，致孔剂为聚吡咯烷酮；

S3、将制膜液流涎至支撑体表面，制膜液中的溶剂部分挥发后，将其浸入非溶剂溶液中，通过水与溶剂间的交换，使液相的制膜液在水中凝胶固化，得到基膜；

S4、聚合物薄层的制备：将基膜浸入水相单体溶液中，将基膜取出排出过量溶液，随之浸入有机相单体溶液中，水相单体溶液和有机相单体溶液的界面行聚合反应，形成聚合物薄层；

S5、后处理：对过滤膜进行热处理、离子辐射处理。

作为上述技术方案的改进，所述水相单体溶液中，水相单体为二胺、聚乙烯醇、双酚三种中任意一种或者其混合物；

所述有机相单体溶液中，有机相单体为二酰氯、三酰氯两种中的任意一种或者其混合物。