反滲透膜及制備方法技術

本發明專利技術公開一種反滲透膜及制備方法，涉及反滲透膜制備技術領域

【技術實現步驟摘要】
反滲透膜及制備方法


[0001]本專利技術涉及反滲透膜制備
，尤其涉及一種反滲透膜及制備方法
。

技術介紹

[0002]反滲透膜技術作為目前主要的深度水處理技術之一，在飲用純水
、
市政供水處理
、
海水淡化以及電子行業超純水制備等多個領域均具有廣泛的應用
。
[0003]目前比較常見的技術主要是在界面聚合過程中，通過水相或者油相中引入添加劑促進單體的擴散，從而制備出高通量的反滲透膜
。
如
Liu
等將納米片狀的
MOF
材料作為水相添加劑，制備出了嵌入納米片狀
MOF
材料的聚酰胺功能層，通量得到了大幅度提升
。
如專利
CN112546877A
同樣在水相中加入
MOFs
材料，在形成的聚酰胺功能層中嵌入了
MOFs
材料，形成了納米通道，提高了膜片通量
。
但是在聚酰胺功能層中引入納米材料往往容易團聚導致產生缺陷，同時長期運行過程中也會有脫落的風險，從而導致膜片脫鹽率下降
。
此外，在聚砜和聚酰胺功能層之間引入中間層也是較為常用的制備方法，如專利
CN114053874A
將多孔支撐層依次浸入多酚和金屬有機鹽溶液中反應，構建金屬多酚
/MOF
中間層，最后制備出高通量的反滲透膜；
CN109847586A
將基膜侵入多巴胺
/ZIFr/>?8懸浮液，得到具有多巴胺
/ZIF
?8中間納米層的基膜再進行界面聚合得到高通量反滲透膜
。
該類方法往往需要額外制備中間層，制備過程繁瑣，較難應用于工業化制備
。
同時，高通量反滲透膜在單位面積內透過的水量增加，水體中污染物造成的污堵風險將會增加，因此，制備簡單且易工業化生產的反滲透膜片的開發具有重要意義
。
[0004]因此，有必要提供一種新的反滲透膜及制備方法來解決上述技術問題
。

技術實現思路

[0005]本專利技術的主要目的是提供一種反滲透膜及制備方法，旨在解決現有的反滲透膜水通量與抗污性不能兼顧的問題
。
[0006]為實現上述目的，本專利技術提出的一種反滲透膜的制備方法，包括：
[0007]步驟
S1
：制備多孔支撐層，并將多孔支撐層置于磁場中；
[0008]步驟
S2
：將多元酰氯有機溶液傾倒在多孔支撐層表面，然后去除多孔支撐層表面多余的有機溶液；
[0009]步驟
S3
：再倒入的多元苯胺和氨基化磁性金屬有機骨架材料混合水溶液進行界面聚合反應，在磁場的作用下，氨基化磁性金屬有機骨架材料率先與多元酰氯反應，并在多孔支撐層上形成
MOF
層，然后多元苯胺與多元酰氯反應形成聚酰胺功能層，得到多層膜結構；
[0010]步驟
S4
：將多層膜結構用純水沖洗干凈后置于烘箱，得到反滲透膜
。
[0011]可選地，所述步驟
S1
中的磁場強度為
0.5T
?
0.1T
；所述步驟
S3
中的氨基化磁性金屬有機骨架材料為
NH2?
MIL
?
101(Fe)
和
NH2?
MIL
?
88B(Fe)
中的至少一種，其濃度為
0.1wt
％
?
0.5wt
％
。
[0012]可選地，所述步驟
S2
中的多元酰氯的濃度為
0.08
％
?
0.12
％；所述步驟
S3
中的多元
苯胺的濃度為
2.8wt
％
?
3.5wt
％
。
[0013]可選地，所述步驟
S2
中的多元酰氯為均苯三甲酰氯
、
對苯二甲酰氯以及間苯二甲酰氯中的至少一種；所述步驟
S3
中的多元苯胺為間苯二胺
、
對苯二胺以及鄰苯二胺水溶液中的至少一種
。
[0014]可選地，所述步驟
S2
中的進多元酰氯有機溶液傾倒在多孔支撐層表面的等待時間為
1min
?
3min
；所述步驟
S3
中的界面聚合反應時間為
1min
?
3min
；所述步驟
S4
中烘箱的溫度為
30
°?
80
°
，烘干時間為
2min
?
10min。
[0015]可選地，所述步驟
S1
的制備多孔支撐層包括如下步驟：
[0016]步驟
S1.1
：配制聚砜溶液，并過濾其中雜質，再進行真空脫氣；
[0017]步驟
S1.2
：用刮刀將聚砜溶液均勻涂覆在無紡布層上；
[0018]步驟
S1.3
：經純水凝固浴相轉化成膜，清洗后即獲得多孔支撐層
。
[0019]可選地，所述步驟
S1.1
中的聚砜溶液濃度為
15wt
％
?
20wt
％；和
/
或，所述步驟
S1.3
中純水的溫度為
10℃
?
20℃。
[0020]本專利技術還提供一種反滲透膜，通過如上任一項所述的反滲透膜的制備方法制成，所述反滲透膜包括依次層疊設置的無紡布層
、
多孔支撐層
、MOF
層和聚酰胺功能層
。
[0021]可選地，所述反滲透膜中多孔支撐層孔徑為
10nm
?
30nm
，厚度為
30
?
50
μ
m
；所述
MOF
層厚度為
0.01
μ
m
?
0.05
μ
m
；所述聚酰胺功能層厚度為
0.1
μ
m
?
0.2
μ
m。
[0022]應用本專利技術的技術方案，具有以下有益效果：
[0023]1、
在磁場作用下，界面聚合過程中，水相中的氨基化磁性金屬有機骨架材料會率先擴散到有機相中與多元酰氯反生反應，在多孔支撐層上形成一層交聯度相對較低
MOF
層，然后多元苯胺再進一步與多元酰氯形成一層致密的聚酰胺功能層
。
因此，在多孔支撐層的孔內并不會像傳統制備方法一樣直接形成相本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種反滲透膜的制備方法，其特征在于，所述反滲透膜的制備方法包括：步驟
S1
：制備多孔支撐層
(2)
，并將多孔支撐層
(2)
置于磁場中；步驟
S2
：將多元酰氯有機溶液傾倒在多孔支撐層
(2)
表面，然后去除多孔支撐層
(2)
表面多余的有機溶液；步驟
S3
：再倒入的多元苯胺和氨基化磁性金屬有機骨架材料混合水溶液進行界面聚合反應，在磁場的作用下，氨基化磁性金屬有機骨架材料率先與多元酰氯反應，并在多孔支撐層
(2)
上形成
MOF
層
(3)
，然后多元苯胺與多元酰氯反應形成聚酰胺功能層
(4)
，得到多層膜結構；步驟
S4
：將多層膜結構用純水沖洗干凈后置于烘箱，得到反滲透膜
。2.
如權利要求1所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于，所述步驟
S1
中的磁場強度為
0.5T
?
0.1T
；所述步驟
S3
中的氨基化磁性金屬有機骨架材料為
NH2?
MIL
?
101(Fe)
和
NH2?
MIL
?
88B(Fe)
中的至少一種，其濃度為
0.1wt
％
?
0.5wt
％
。3.
如權利要求2所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于，所述步驟
S2
中的多元酰氯的濃度為
0.08
％
?
0.12
％；所述步驟
S3
中的多元苯胺的濃度為
2.8wt
％
?
3.5wt
％
。4.
如權利要求3所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于，所述步驟
S2
中的多元酰氯為均苯三甲酰氯
、
對苯二甲酰氯以及間苯二甲酰氯中的至少一種；所述步驟
S3
中的多元苯胺為間苯二胺
、
對苯二胺以及鄰苯二胺水溶液中的至少一種
。5.
如權利要求1至4任一項所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于，所述步驟
S2
中的進多元酰氯有機溶液傾倒...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖騫，路宏偉，彭博，黃濤，謝富泉，陳湘攸，黎鵬飛，
申請(專利權)人：湖南澳維膜科技有限公司，
類型：發明
國別省市：