本發明涉及反滲透膜制備領域,具體為一種反滲透膜的制備方法。
背景技術:
膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布,原液在一定壓力下通過膜的一側,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而大分子溶質被膜截留,達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,膜不易被堵塞,可連續長期使用。過濾過程可在常溫、低壓下運行,無相態變化,高效節能。反滲透膜是分離膜的一種重要形式。近年來,反滲透膜越來越廣泛的應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回用、醫院、小區污水回用、造紙等生產生活污水處理。反滲透膜過濾技術是一種高效低能和易操作的液體分離技術比傳統的水處理方法效果好,可實現海水淡化、廢水的循環利用及對有用物質有效回收。
與醋酸纖維素類反滲透膜相比,聚酰胺類薄層復合膜(tmc)具有高脫鹽率、高通量以及較低的操作壓力等優勢。1987年,陶氏filmtec公司發明了聚酰胺反滲透膜后,它很快取代了醋酸纖維素類反滲透膜,在全球的反滲透和納濾膜生產及應用領域中占據主導地位,使膜技術及其應用得到了空前的發展。但是,聚酰胺類反滲透膜較差的抗氧化性、耐污染和耐氯性能,仍然制約著它的發展和應用。
技術實現要素:
為了克服技術問題,本發明的目的在于一種反滲透膜的制備方法。本發明的目的是以如下方式實現的:將支撐體(通常是超濾膜)用活潑單體多元胺的水溶液浸濕,然后除去多余水相單體;再將此膜浸入另一個含有活潑單體(多元酰氯)的有機溶劑中;多元胺和多元酰氯反生反應后在支撐膜表面形成致密的功能層。再采用一種mofs晶體預播種的方法,mofs晶體分散在含低濃度(0.02%~0.05%)均苯三甲酰氯的油相中,在水相浸泡底膜之后,再加入mofs的油相,低濃度的酰氯溶液mofs周圍形成少量的聚酰胺網絡結構,mofs因此而被固定在底膜上.之后再加入油相繼續成膜.這種方法獲得分散性較好的mofs填充膜.
所述支撐體超濾膜可以選用不同的高分子材料膜,如:聚偏氟乙烯膜,聚氯乙烯膜,聚砜,磺化聚砜膜等
所述溶解活潑單體的有機溶劑選擇范圍廣,多為溶解性能好的極性有機溶劑.
所述制備復合聚酰胺反滲透膜的多元胺的種類很多,最常用的有間苯二胺(mpd);鄰苯二胺(opd)和對苯二胺(ppd).
所述多元酰氯有多種,最常用的為均苯三甲酰氯(tmc)
所述mofs的選取種類多樣可選,如mil-100(fe),mil-53(fe),uio-66,hkust-1等。
所述最終的填充膜可以為平板膜,中空纖維膜,卷式膜等。
與現有技術相比,本發明所述新型反滲透膜具有以下特點:
1.與醋酸纖維素類反滲透膜相比,聚酰胺類薄層復合膜(tmc)具有高脫鹽率、高通量以及較低的操作壓力等優勢;
2.mofs材料的添加使功能層的孔徑大小可調控,增加了膜的篩分性,比表面積增加。耐污染性能增加。
3.無機金屬粒子的引入提高了膜的機械性能。
具體實施方式
下面結合實施例進一步敘述本發明:
以下給出本發明的具體實施例,這些具體實施例僅用于進一步敘述本發明,并不限制本發明申請權利要求的保護范圍。
以聚砜為支撐膜除去表面的甘油和水,浸入含有間苯二胺的水溶液,浸泡完全后取出除去表面多余的水分浸入5-異氰酸基-間苯二酰氯的有機溶劑中,待反應完全后形成功能層復合膜。將少量mil-100(fe)分散在0.03%的均苯三甲酰氯的油相中,將復合膜浸泡在上述mofs的油相中反應一定時間mil-100(fe)固定在功能層上,形成復合功能層。