超低壓高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法及其制得的反滲透膜技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提出了一種超低壓高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法，包括如下步驟：(1)水相液的配制、(2)油相溶液的配制以及(3)產(chǎn)品制備三個(gè)步驟，在水相液中加入水溶性添加劑，在油相溶液中加入油溶性添加劑，使得本發(fā)明專利技術(shù)生產(chǎn)的反滲透膜在1500ppmNaCl、pH值7.5～8、溫度25℃，測(cè)試壓力150psi條件下，脫鹽率達(dá)到98.40％～99.30％，水通量為55.0gfd～62.5gfd。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及反滲透膜
，特別是指一種超低壓高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法及其制得的反滲透膜。
技術(shù)介紹
反滲透技術(shù)是在一定壓力作用下，借助于反滲透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法，與其他膜種(納濾、超濾、微濾等)相比，具有更小的膜孔徑，可有效去除水中鹽類、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌等雜質(zhì)。反滲透膜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境、制藥、化工、工業(yè)等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。為了提高反滲透膜的效率，一些公司與研究機(jī)構(gòu)嘗試了許多提高膜產(chǎn)水量的方法，但往往需要的工作壓力比較高，或者其脫鹽率很低，在一定程度上制約了反滲透膜的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的一方面在于提出一種超低壓高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法，另一方面在于提出上述方法制得的反滲透膜。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種超低壓高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法，包括如下步驟：(1)水相液的配制：向水中先后加入芳香族多官能胺、表面活性劑和水溶性添加劑，攪拌均勻后，向所得水溶液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值至7～9即得水相液，其中，所述芳香族多官能胺占水溶液的重量濃度為3％，表面活性劑占水溶液的重量濃度為0.5％，水溶性添加劑占水溶液的重量濃度0.3％～1.0％；(2)油相溶液的配制：在含有8～12個(gè)碳原子的烷烴混合液ISOPAR G中先后加入芳香族多官能性酰基鹵化物和油溶性添加劑，攪拌溶解后得到油相溶液，其中，所述芳香族多官能性酰基鹵化物占總?cè)芤旱闹亓繚舛葹?.12％，油溶性添加劑占總?cè)芤旱闹亓繚舛葹?.3％～0.8％；(3)產(chǎn)品制備：首先將涂有聚砜的無(wú)紡布底膜浸入水相溶液保持30秒，用表面拋光的不銹鋼輥除去無(wú)紡布底膜表面多余的水相溶液后，再將該無(wú)紡布底膜浸入油相溶液并保持40秒，除去表面殘余油相溶液后，接著進(jìn)入80℃烘箱中保持5分鐘，再經(jīng)后續(xù)清洗烘干后，最終得到高通量復(fù)合型反滲透膜。作為優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述芳香族多官能胺為間苯二胺，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或者十二烷基磺酸鈉，所述水溶性添加劑為鄰甲氧基苯酚、甲基吡咯烷酮、鄰苯二胺、對(duì)苯二胺、異丙醇中的一種。作為優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述芳香族多官能性酰基鹵化物為均苯三甲酰氯，所述油溶性添加劑為苯甲酰氯。根據(jù)上述超低壓高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法制得的反滲透膜，在多孔聚砜支撐底膜上復(fù)合得到聚酰胺超薄功能分離層，在1500ppmNaCl、pH值7.5～8、溫度25℃，測(cè)試壓力150psi條件下，脫鹽率達(dá)到98.40％～99.30％，水通量為55.0gfd～62.5gfd。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果為：一方面向水相溶液中加入極性溶劑添加劑，有利于增強(qiáng)水油兩相界面反應(yīng)時(shí)混溶能力，降低界面強(qiáng)度，提高水相中多官能胺單體的擴(kuò)散遷移能力，使反應(yīng)過(guò)程快速而劇烈，形成一層薄且致密的聚酰胺分離層；另一方面，在油相溶液中加入鏈終止反應(yīng)添加劑，能使鏈反應(yīng)提前終止，得到相對(duì)分子量小的鏈狀聚合物，使進(jìn)一步反應(yīng)生成的交聯(lián)網(wǎng)狀體系相對(duì)疏松，從而提高水通量，本專利技術(shù)的產(chǎn)品在1500ppmNaCl、pH值7.5～8、溫度25℃，測(cè)試壓力150psi條件下，脫鹽率達(dá)到98.40％～99.30％，水通量為55.0gfd～62.5gfd。具體實(shí)施方式為讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更加清晰直觀的了解本專利技術(shù)，下面將對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說(shuō)明。本專利技術(shù)采用自制的多孔聚砜支撐底膜，將其先浸水相液，再浸油相溶液，兩相通過(guò)界面聚合反應(yīng)得到聚酰胺超薄功能分離層，再經(jīng)后處理清洗最終得到復(fù)合型反滲透膜片。為了在超低壓驅(qū)動(dòng)下得到較高水通量且保證膜片脫鹽率可控，本專利技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)在于控制水相液中水溶性添加劑種類與含量，以及油相溶液中油溶性添加劑的含量。下面結(jié)合具體實(shí)施案例來(lái)詳細(xì)描述。對(duì)比例：水相液和油相溶液中無(wú)添加劑加入。反滲透膜制備方法如下：(1)水相液的配制：將所占比重分別為3％的間苯二胺及0.5％的十二烷基苯磺酸溶解于水中，攪拌均勻，然后向所得水溶液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值至7～9；(2)油相溶液的配制：將所占比重為0.12％的均苯三甲酰氯溶解在烷烴混合溶液ISOPAR G中，攪拌均勻后即得；(3)產(chǎn)品制備：首先將涂有聚砜的無(wú)紡布底膜浸入水相溶液保持30秒，用表面拋光的不銹鋼輥除去表面多余的水相溶液后，再將該底膜浸入油相溶液并保持40秒，除去表面殘余油相溶液后，接著進(jìn)入80℃烘箱中保持5分鐘，再經(jīng)后續(xù)清洗烘干后，最終得到高通量復(fù)合型反滲透膜。膜片采用以下條件進(jìn)行檢測(cè)：1500ppmNaCl、pH值7.5～8、溫度25℃，測(cè)試壓力150psi，所得結(jié)果見表1。實(shí)施例1～5：水相液中加入水溶性添加劑。水相液的配制中分別加入①0.3％、②0.5％、③1.0％的水溶性添加劑，其余步驟同對(duì)比例，檢測(cè)結(jié)果見表1。表1由表1數(shù)據(jù)可知，水相溶液中添加水溶性添加劑對(duì)膜片水通量提升很明顯，而脫鹽率下降程度可接受。實(shí)施例6：油相溶液中加入油溶性添加劑。油相溶液的配制中分別加入①0.3％、②0.5％、③0.8％的油溶性添加劑-苯甲酰氯，其余步驟同對(duì)比例，檢測(cè)結(jié)果見表2。表2由表2數(shù)據(jù)可知，隨苯甲酰氯濃度提高，膜片水通量提高，但到一定量后，水通量提升變緩，而脫鹽率持續(xù)下降，可見0.5％加入量是比較合適的。實(shí)施例7～11：水相液中加入水溶性添加劑，油相溶液中加入油溶性添加劑。水相液的配制中分別加入①0.3％、②0.5％、③1.0％的水溶性添加劑；油相溶液的配制中加入①0.3％、②0.5％、③0.8％的油溶性添加劑，其余步驟同對(duì)比例，檢測(cè)結(jié)果見表3。表3由表2數(shù)據(jù)可知，水相液與油相溶液中都加入添加劑對(duì)膜片水通量提升效果更顯著，而脫鹽率可控。以上所述僅為本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本專利技術(shù)，凡在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超低壓高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)水相液的配制：向水中先后加入芳香族多官能胺、表面活性劑和水溶性添加劑，攪拌均勻后，向所得水溶液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值至7～9即得水相液，其中，所述芳香族多官能胺占水溶液的重量濃度為3％，表面活性劑占水溶液的重量濃度為0.5％，水溶性添加劑占水溶液的重量濃度0.3％～1.0％；(2)油相溶液的配制：在含有8～12個(gè)碳原子的烷烴混合液ISOPAR?G中先后加入芳香族多官能性酰基鹵化物和油溶性添加劑，攪拌溶解后得到油相溶液，其中，所述芳香族多官能性酰基鹵化物占總?cè)芤旱闹亓繚舛葹?.12％，油溶性添加劑占總?cè)芤旱闹亓繚舛葹?.3％～0.8％；(3)產(chǎn)品制備：首先將涂有聚砜的無(wú)紡布底膜浸入水相溶液保持30秒，用表面拋光的不銹鋼輥除去無(wú)紡布底膜表面多余的水相溶液后，再將該無(wú)紡布底膜浸入油相溶液并保持40秒，除去表面殘余油相溶液后，接著進(jìn)入80℃烘箱中保持5分鐘，再經(jīng)后續(xù)清洗烘干后，最終得到高通量復(fù)合型反滲透膜。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種超低壓高通量復(fù)合反滲透膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)水相液的配制：向水中先后加入芳香族多官能胺、表面活性劑和水溶性添加劑，攪拌均勻后，向所得水溶液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值至7～9即得水相液，其中，所述芳香族多官能胺占水溶液的重量濃度為3％，表面活性劑占水溶液的重量濃度為0.5％，水溶性添加劑占水溶液的重量濃度0.3％～1.0％；(2)油相溶液的配制：在含有8～12個(gè)碳原子的烷烴混合液ISOPAR G中先后加入芳香族多官能性酰基鹵化物和油溶性添加劑，攪拌溶解后得到油相溶液，其中，所述芳香族多官能性酰基鹵化物占總?cè)芤旱闹亓繚舛葹?.12％，油溶性添加劑占總?cè)芤旱闹亓繚舛葹?.3％～0.8％；(3)產(chǎn)品制備：首先將涂有聚砜的無(wú)紡布底膜浸入水相溶液保持30秒，用表面拋光的不銹鋼輥除去無(wú)紡布底膜表面多余的水相溶液后，再將該無(wú)紡布底膜浸入油相溶液并保持40秒，除去表面殘余油相溶液后...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃文歡，龍昌宇，曾浩浩，石世業(yè)，余普韌，唐學(xué)軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南沁森環(huán)保高科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖南;43