一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法与流程

文档序号:19215771发布日期:2019-11-26 01:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

s1,采用手性氨基酸小分子为模板制备二氧化硅纳米结构备用;

s2,制备纳米纤维膜:取pva-co-pe纳米纤维悬浮液涂覆在pp表面,制备得到纳米纤维膜;

s3,制备水相溶液:取多元胺单体、十二烷基磺酸钠、樟脑磺酸、三乙胺、尿素与有机溶剂混合,得到混合溶液;将步骤s1中的所述二氧化硅纳米结构加入到所述混合溶液中,得到水相溶液;

s4,制备油相溶液:取均苯三甲酰氯单体溶解到正己烷中,制备得到油相溶液;

s5,制备聚酰胺复合反渗透膜:取步骤s2制备的所述纳米纤维膜浸渍于所述步骤s3的水相溶液中反应10min左右,除去多余的水相溶液,再加入所述步骤s4的油相溶液,发生界面聚合反应,反应100s,除去多余的油相溶液,取出并烘干,控制温度为80℃的条件下烘培10min,得到含二氧化硅纳米结构的聚酰胺复合反渗透膜。

2.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:在步骤s3中,所述水相溶液中所述多元胺单体的质量百分比含量为0.1~5.5%,所述十二烷基磺酸钠的质量百分比含量为0.05~1.5%,所述樟脑磺酸的质量百分比含量为0.1~6%,所述三乙胺的质量百分比含量为0.1~4%,所述尿素的质量百分比含量为0.1~15%,所述有机溶剂的质量百分比为1~30%,所述二氧化硅纳米结构的质量百分比含量为0.01~5%。

3.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述二氧化硅纳米结构为长度为1nm~2um,直径为1nm~500nm的手性孔道纳米二氧化硅,孔径为1~200nm,直径为1~500nm的手性结构二氧化硅、直径为1nm~1um的纳米二氧化硅实心球、直径为1nm~1um的纳米二氧化硅空心球、二氧化硅纳米棒中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述手性孔道纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤:

将手性氨基酸小分子溶解在去离子水溶液中,然后加入四甲基氢氧化铵,加热溶解,最后加入teos,预设温度下搅拌1~3h,最后用浓盐酸和乙醇洗涤模板;其中,按质量分数计,手性氨基酸小分子:水:四甲基氢氧化铵:teos的质量比为150~300:150~300:1:2.8。

5.根据权利要求4所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述手性氨基酸小分子的结构式为

其中,m=14~20,n=4~16。

6.根据权利要求5所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述手性氨基酸为l或d型氨基酸,包含但不限于甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸一种或多种的任意组合。

7.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述多元胺为芳香族多元胺,包括但不限于为间苯二胺(mpd)、邻苯二胺(opd)和对苯二胺(ppd)中的一种或多种;所述的多元胺为为脂肪族多元胺,包括但不限于1,2-乙二胺(dmda)、l,4-环己二胺(hda)、l,3-环己二甲胺(hdma)、哌嗪中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述油相溶液中油相单体的质量百分比含量为0.01~5%;所述油相单体为多元酰氯,包括但不限于多元酰氯有间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、5-氧甲酰氯-异酞酰氯、5-异氰酸酯-异酞酰氯中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:在步骤s2中,所述制备得到的纳米纤维膜的质量为1~15g/m2

10.根据权利要求3所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述二氧化硅纳米棒的制备方法包括如下步骤:

将ctab加入去离子水溶解后,加入浓度为25%~28%的浓氨水,搅拌,然后在30~60℃水浴温度下逐滴加入teos(正硅酸四乙酯),反应1~3h后过滤,洗涤,真空干燥得到所述二氧化硅纳米棒;其中,按质量分数计,ctab:h2o:浓氨水:teos的质量比为1:200~250:6:4。


技术总结
本发明提供了一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法,具体采用在纳米纤维膜表面进行水相单体和油相单体的界面聚合反应,通过在水相溶液中加入由手性氨基酸小分子为模板制备的手性孔道的二氧化硅纳米结构和有机溶剂,使过滤膜形成了三维立体网络状孔结构,膜的厚度增加,在压强0.8MPa,通量达到85~120L/(m2*h)及以上,盐截留率为97%以上,大大的提高了盐的过滤效果和膜的通量,制备得到的聚酰胺复合反渗透膜具有高通量和高截留量的优良性能,此外,所采用的制备方法简单,反应条件温和,性能稳定,易于工业化,具有较大的市场应用前景。

技术研发人员:陈媛丽;王栋;刘轲;查新林;刘念;郭启浩
受保护的技术使用者:武汉纺织大学
技术研发日:2019.07.29
技术公布日:2019.11.22
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