公布日：2022.03.11
申請日：2021.10.21
分類號：B01D67/00(2006.01)I;B01D61/02(2006.01)I;B01D61/14(2006.01)I;B01D69/12(2006.01)I;B01D71/68(2006.01)I;B01D65/10(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，具體包括以下步驟：(1)在無紡布上通過L‑S相轉(zhuǎn)化法刮制聚砜或聚醚砜超濾膜，并用純水與熱水清洗；(2)配制水相溶液與油相溶液，調(diào)節(jié)水相溶液與油相溶液質(zhì)量濃度分?jǐn)?shù)得到高脫鹽的反滲透膜；(3)配制雙親性溶液，對步驟(2)所得的反滲透膜進行紫外光固化接枝反應(yīng)，然后再進行清洗、加熱、烘干；(4)經(jīng)過步驟(3)操作烘干后得到耐水耐油雙親性耐污染復(fù)合反滲透膜。本發(fā)明操作簡單、反應(yīng)可控、反滲透膜的通量及抗疏水、疏油能力大幅提升，可使反滲透膜的在污水污油類應(yīng)用范圍加大，耐污染性能大幅提升，流量提升等特點特別適用于耐污染反滲透膜領(lǐng)域。
權(quán)利要求書
1.一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，其特征在于，首先采用L-S相轉(zhuǎn)化法得到無紡布與聚砜雙層結(jié)構(gòu)的聚砜超濾膜，其次通過界面聚合得到聚酰胺層的反滲透膜，再通過與雙親性基團接枝反應(yīng)得到抗污染納濾膜，具體包括以下步驟：(1)在無紡布上通過L-S相轉(zhuǎn)化法刮制聚砜或聚醚砜超濾膜，并用純水與熱水清洗；(2)配制水相溶液與油相溶液，調(diào)節(jié)水相溶液與油相溶液質(zhì)量濃度分?jǐn)?shù)得到高脫鹽的反滲透膜；(3)配制雙親性溶液，對步驟(2)所得的反滲透膜進行紫外光固化接枝反應(yīng)，然后再進行清洗、加熱、烘干；(4)經(jīng)過步驟(3)操作烘干后得到耐水耐油雙親性耐污染復(fù)合反滲透膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)中所使用的超濾膜的截留分子量分布為5萬-12萬，所述步驟(1)具體步驟包括：在50-70℃的溫度下將超濾膜攪拌溶解于DMAc溶劑中制成溶液，然后將溶液涂覆在無紡布上，再將無紡布置于在9-16℃的冷水中制得平板超濾膜；所述聚砜(PS)溶液的濃度為15％-20％；所述步驟(1)中所使用的超濾膜材料是聚砜聚合物，無紡布為PET無紡布，其克重為70-120g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，其特征在于，所述步驟(2)配置的水相溶液為包括間苯二胺、對苯二胺、間苯三中的一種或者多種；水相混合溶液包括DMSO、DMAc、DMF、三乙胺中的一種或者多種加純水的混合溶液；所述油相溶液為包括均苯三甲酰氯(TMC)、對苯二甲酰氯、間苯三甲酰氯、環(huán)己烷、乙腈、二甲苯、甲基環(huán)己烷、IsoparG、IsoparE的一種或者多種的混合溶液或包括三亞甲基碳酸酯(TMC)、乙酸乙酯、環(huán)己烷的混合溶液；所述步驟(2)中超濾膜在水相的反應(yīng)時間為0.5-2分鐘，在油相的反應(yīng)時間為0.5-2分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，其特征在于，所述間苯二胺、對苯二胺、間苯三中的一種或者多種濃度為2％-5％，水相混合溶液包括DMSO、DMAc、DMF、三乙胺中的一種或者多種加純水的混合溶液所述濃度為1.5％-5％，均苯三甲酰氯(TMC)、對苯二甲酰氯、間苯三甲酰氯中的一種或者多種濃度在0.15％-0.5％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，進行雙親性改性的物質(zhì)為雙親性氨基酸多肽、所述多肽的氨基酸基團數(shù)量在2-6之間；所述多肽具有親水性氨基酸及疏油性型氨基酸基團通過固相反應(yīng)得到，其多肽末端具有能與氨基及酰氯反應(yīng)的基團在紫外光、催化劑下固化接枝反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，其特征在于，所述雙親性多肽濃度在0.1％-0.5％，催化劑濃度在0.001％-0.008％，光固化時間5-10s，烘干交聯(lián)反應(yīng)時間為5-15分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，其特征在于，所制得的復(fù)合納濾膜從內(nèi)向一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法外包括四層結(jié)構(gòu)，依次為無紡布、聚砜超濾膜、聚酰胺層、雙親性多肽氨基酸改性層。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，操作簡單、反應(yīng)可控、反滲透膜的通量及抗疏水、疏油能力大幅提升，可使反滲透膜的在污水污油類應(yīng)用范圍加大，耐污染性能大幅提升，流量提升等特點特別適用于耐污染反滲透膜領(lǐng)域。
為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的具體方案為：
一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法，首先采用L-S相轉(zhuǎn)化法得到無紡布與聚砜雙層結(jié)構(gòu)的聚砜超濾膜，其次通過界面聚合得到聚酰胺層的反滲透膜，再通過與雙親性基團接枝反應(yīng)得到抗污染納濾膜，具體包括以下步驟：
(1)在無紡布上通過L-S相轉(zhuǎn)化法刮制聚砜或聚醚砜超濾膜，并用純水與熱水清洗；
(2)配制水相溶液與油相溶液，調(diào)節(jié)水相溶液與油相溶液質(zhì)量濃度分?jǐn)?shù)得到高脫鹽的反滲透膜；
(3)配制雙親性溶液，對步驟(2)所得的反滲透膜進行紫外光固化接枝反應(yīng)，然后再進行清洗、加熱、烘干；
(4)經(jīng)過步驟(3)操作烘干后得到耐水耐油雙親性耐污染復(fù)合反滲透膜。
優(yōu)選地，所述步驟(1)中所使用的超濾膜的截留分子量分布為5萬-12萬，所述步驟(1)具體步驟包括：在50-70℃的溫度下將超濾膜攪拌溶解于DMAc溶劑中制成溶液，然后將溶液涂覆在無紡布上，再將無紡布置于在9-16℃的冷水中制得平板超濾膜；
所述聚砜(PS)溶液的濃度為15％-20％；
所述步驟(1)中所使用的超濾膜材料是聚砜聚合物，無紡布為PET無紡布，其克重為70-120g。
優(yōu)選地，所述步驟(2)配置的水相溶液為包括間苯二胺、對苯二胺、間苯三中的一種或者多種；水相混合溶液包括DMSO、DMAc、DMF、三乙胺中的一種或者多種加純水的混合溶液；所述油相溶液為包括均苯三甲酰氯(TMC)、對苯二甲酰氯、間苯三甲酰氯、環(huán)己烷、乙腈、二甲苯、甲基環(huán)己烷、IsoparG、IsoparE的一種或者多種的混合溶液或包括三亞甲基碳酸酯(TMC)、乙酸乙酯、環(huán)己烷的混合溶液；
所述步驟(2)中超濾膜在水相的反應(yīng)時間為0.5-2分鐘，在油相的反應(yīng)時間為0.5-2分鐘。
優(yōu)選地，所述間苯二胺、對苯二胺、間苯三中的一種或者多種濃度為2％-5％，水相混合溶液包括DMSO、DMAc、DMF、三乙胺中的一種或者多種加純水的混合溶液所述濃度為1.5％-5％，均苯三甲酰氯(TMC)、對苯二甲酰氯、間苯三甲酰氯中的一種或者多種濃度在0.15％-0.5％。
優(yōu)選地，所述步驟(3)中，進行雙親性改性的物質(zhì)為雙親性氨基酸多肽、所述多肽的氨基酸基團數(shù)量在2-6之間；所述多肽具有親水性氨基酸及疏油性型氨基酸基團通過固相反應(yīng)得到，其多肽末端具有能與氨基及酰氯反應(yīng)的基團在紫外光、催化劑下固化接枝反應(yīng)。
優(yōu)選地，所述雙親性多肽濃度在0.1％-0.5％，催化劑濃度在0.001％-0.008％，光固化時間5-10s，烘干交聯(lián)反應(yīng)時間為5-15分鐘。
優(yōu)選地，所制得的復(fù)合納濾膜從內(nèi)向一種接枝反應(yīng)制備雙親性耐污染反滲透膜的方法外包括四層結(jié)構(gòu)，依次為無紡布、聚砜超濾膜、聚酰胺層、雙親性多肽氨基酸改性層。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明操作簡單、反應(yīng)可控、反滲透膜的通量及抗疏水、疏油能力大幅提升，可使反滲透膜的在污水污油類應(yīng)用范圍加大，耐污染性能大幅提升，流量提升等特點特別適用于耐污染反滲透膜領(lǐng)域。
（發(fā)明人：仲惟雷）
