新型聚醯胺複合正滲透膜的製備方法與流程
2024-03-27 04:08:05
本發明涉及功能材料技術領域，具體涉及一種新型聚醯胺複合正滲透膜的製備方法。
背景技術：
正滲透(FO)過程是一個濃度驅動過程，是指水自發的從高水化學勢區(原料液側)通過選擇性半透膜向低水化學勢區(汲取液側)傳遞，而溶質分子和離子留在原溶液中的過程。正滲透過程以其低能耗、抗汙染、操作簡便和常溫常壓下運行等優點，受到了眾多學者的關注。目前正滲透技術在食品加工、藥物釋放控制、汙泥脫水、造紙等領域都有著很好的應用，顯示出了極大的優越性。
近年來正滲透過程應用和正滲透膜製備得到快速發展，隨著技術的進步，對正滲透膜性能的要求也越來越高。其中，複合正滲透膜因其良好的性能，具有高水通量高截留率等特點得到人們的重視。複合正滲透膜近年來有著許多新的研究:(1)高性能聚醯胺複合正滲透膜的製備，以聚碸超濾膜為基膜，通過間苯二胺 (MPD)與均苯三甲醯氯(TMC)界面聚合製備了平板聚醯胺複合正滲透膜;(2)界面聚合正滲透膜結構參數的調控，利用共混親水高分子材料調節基膜的親水性，利用雙層刮膜技術調節基膜的孔結構;(3) PVA-CS/PHBV 複合膜製備及其性能研究，採用塗覆法將PVA-CS 混合溶液塗覆在PHBV 靜電紡纖維膜表面，考察不同PVA/CS 溶液的配比對PVA-CS/PHBV 複合膜性能的影響;(4)界面聚合中空纖維正滲透膜的製備和表徵，以聚碸為原料，通過浸沒沉澱法製備中空纖維基膜，然後採用界面聚合法製備出中空纖維正滲透膜;(5)正滲透複合膜的製備及表徵，通過在聚碸鑄膜液中加入混合添加劑氯化鋰和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，用相轉移法製備出多孔支撐層，然後通過界面聚合製備聚醯胺正滲透複合膜，重點研究了添加劑和聚碸濃度對膜結構和性能的影響。
技術實現要素：
本發明旨在提出一種新型聚醯胺複合正滲透膜的製備方法。
本發明的技術方案在於：
新型聚醯胺複合正滲透膜的製備方法，包括如下步驟：
（1）聚碸多孔支撐基膜的製備
將聚碸在50℃下烘乾24h以上，溶解在二甲基乙醯胺中，再加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為添加劑，40~50℃溫度下加熱溶解，靜置脫泡後，冷卻備用；以聚酯篩網作為支撐材料，在一定的溼度和溫度條件下進行刮膜，在空氣中揮發後放入水浴中凝膠，得到聚碸多孔支撐基膜；
（2）m-XDA 單體溶液配製
取去離子水，加入三乙胺，用鹽酸調節pH值到9.5左右，再取m-XDA 單體溶液加入三乙胺溶液中，取少量十二烷基硫酸鈉加入到溶液中，充分攪拌混合，靜置備用；
(3)TMC單體溶液配製
稱取m-XDA 單體溶液溶於正己烷中，配製成均苯三甲醯氯溶液，置於棕色試劑瓶中保存備用；
(4)聚醯胺複合正滲透膜製備
取聚碸多孔支撐基膜，將其單面浸入適量m-XDA 單體溶液中，除去表面剩餘溶液，瀝乾;再將其浸入TMC單體溶液中，進行界面聚合反應，反應結束，瀝乾TMC單體溶液，置於烘箱中進行熱處理;最後，用去離子水清洗，保存備用，製成聚醯胺複合正滲透膜。
本發明的技術效果在於：
通過本發明提供的方法製備的新型聚醯胺複合正滲透膜，具有良好的耐氯性，耐氯性能在2000ppmh。與傳統的聚醯胺反滲透膜相比，耐氯性能有所提高。
具體實施方式
新型聚醯胺複合正滲透膜的製備方法，包括如下步驟：
（1）聚碸多孔支撐基膜的製備
將聚碸在50℃下烘乾24h以上，溶解在二甲基乙醯胺中，再加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為添加劑，40~50℃溫度下加熱溶解，靜置脫泡後，冷卻備用；以聚酯篩網作為支撐材料，在一定的溼度和溫度條件下進行刮膜，在空氣中揮發後放入水浴中凝膠，得到聚碸多孔支撐基膜；
（2）m-XDA 單體溶液配製
取去離子水，加入三乙胺，用鹽酸調節pH值到9.5左右，再取m-XDA 單體溶液加入三乙胺溶液中，取少量十二烷基硫酸鈉加入到溶液中，充分攪拌混合，靜置備用；
(3)TMC單體溶液配製
稱取m-XDA 單體溶液溶於正己烷中，配製成均苯三甲醯氯溶液，置於棕色試劑瓶中保存備用；
(4)聚醯胺複合正滲透膜製備
取聚碸多孔支撐基膜，將其單面浸入適量m-XDA 單體溶液中，除去表面剩餘溶液，瀝乾;再將其浸入TMC單體溶液中，進行界面聚合反應，反應結束，瀝乾TMC單體溶液，置於烘箱中進行熱處理;最後，用去離子水清洗，保存備用，製成聚醯胺複合正滲透膜。