专利名称：一种复合反渗透膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子复合膜的制备方法，具体是指一种有机酰氯化纳米二氧化钛改性芳香聚酰胺复合反渗透膜的制备方法。
背景技术：
高通量反渗透膜是现代工业应用之需，目前，对反渗透膜的改进主要集中在新单体研制、表面改性及添加有机小分子等方面，虽然取得了一定成效，但不能从根本上达到要求。近年来随着无机纳米材料制备技术的成熟，对无机颗粒填充界面聚合反渗透的研究也成为反渗透膜性能的研究热点之一。反渗透界面聚合膜的制备过程特殊，纳米粒子在反渗透膜的添加也与共混过程不同，需将纳米粒子添加到油相或者水相中，两种方法成膜的过程以及膜的分离效果将会不·同。普通纳米二氧化钛粒子表面带有大量的羟基，加入水相或者油相中成膜后羟基的存在会减弱反渗透膜的亲水性。而通过有机改性后的纳米粒子加入界面聚合的油相中，在界面聚合过程中可以与单体反应从而在有机相和无机相间以共价键结合而得到一种纳米改性膜，同时有机改性的纳米粒子在膜结构中有亲水基团的存在也可以提高成膜后的膜性能。
发明内容
本发明针对目前有机反渗透膜通量较小的不足，在反渗透膜制备过程中加入一种有机酰氯化改性纳米二氧化钛粒子对反渗透膜进行了改性，提出了一种有机酰氯化纳米二氧化钛改性芳香聚酰胺复合反渗透膜的制备方法。本发明通过以下技术方案得以实现一种复合反渗透膜的制备方法，其特征包括以下步骤(I)先配置质量浓度为O. 05%—O. 2%的均苯三甲酰氯(TMC)有机相溶液，其中溶剂为IsoparG油，然后加入酰氯化改性纳米二氧化钛，超声分散I小时，配成质量浓度为O. 005%—O. 2%的均匀悬浮液；(2)将备用的聚砜支撑膜放入质量浓度为O. 5% — 3%的间苯二胺(MPD)水溶液中浸泡30—180秒，其中水溶液中含有质量浓度为O. 1%的十二烷基磺酸钠(SDS)；(3)经间苯二胺溶液浸泡过的聚砜支撑膜用橡胶辊滚压，去除多余的溶液；(4)待溶液干后，与刚超声分散完成的有机相溶液接触10 —120秒；(5)将上述过程制得的膜放入80— 100°C的真空烘箱保持10 —15分钟，干燥即可。作为优选，上述一种复合反渗透膜的制备方法的步骤(I)中酰氯化改性纳米二氧化钛的质量浓度为O. 005%—O. 2%。作为优选，上述一种复合反渗透膜的制备方法的的酰氯化改性纳米二氧化钛带有两种基团苯环和酰氯基团。在本发明中对于酰氯化改性纳米二氧化钛为行业常规的物质，通过公开资料即可实现对二氧化钛进行改性，使用于本发明。
有益效果带有酰氯基团的纳米二氧化钛在界面聚合反应中与间苯二胺反应形成酰胺键，形成稳定结构，可以提高反渗透膜的机械强度，同时在保持原有的高脱盐率的同时，纳米粒子的存在可以提高膜纯水通量。而且本制备方法简单，操作易行。
具体实施例方式下面对本发明的实施作具体说明，但本发明的保护范围并不限于此实施例I配置质量浓度为O. 1%的均苯三甲酰氯(TMC)有机相溶液，其中溶剂为IsoparG，然后加入一定量的TMC改性纳米二氧化钛粒子，超声分散I小时，配成质量浓度为O. 005%的均匀悬浮液；将聚砜支撑膜放入质量浓度为2%的间苯二胺(MPD)水溶液中浸泡120秒，其中然后用橡胶辊滚压聚砜支撑膜，去除多余的溶液；待溶液干后，与刚超声分散完成的有机 相溶液接触20秒；将该膜放入90°C的真空烘箱保持15分钟，干燥制得杂化反渗透复合膜。用2000ppm的氯化钠水溶液在IMPa压力下测试膜的初始性能，该膜的脱盐率为98. 8%，通量为 25. 47L/h/m2。实施例2不加入改性纳米二氧化钛粒子，其余操作步骤与实施例I相同，制备复合膜并进行测试，膜片纯水通量为11. 21 L/h/m2，截留率为98. 1%。实施例3-7改变有机相溶液所含有的TMC改性纳米二氧化钛粒子的质量浓度，其他步骤与实施例I相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表
实施例[3 [4 [5 [6 [7
纳米 TiO2 浓度 O. 01% O. 03% O. 05% O. 07% O. 1%~
通量 L/h/m2 28. 02 29. 55 32. 61~ 33. 14 33. 34脱盐率98.8% 99.0% 98. 7% 97.9% 97. 1%实施例8-10改变有机相溶液所含有的TMC的质量浓度，其他步骤与实施例I相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表
实施例 [8 [9 [10 TMC 浓度 O. 05% O. 15% O. 2%
通量 L/h/m2 23.45 24.63 21.40 脱盐率97. 2% 93. 1% 92. 1%实施例 11-15
改变水相溶液所含有的间苯二胺的质量浓度，其他步骤与实施例I相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表
权利要求
1.一种复合反渗透膜的制备方法，其特征包括以下步骤 (1)先配置质量浓度为O.05%—O. 2%的均苯三甲酰氯有机相溶液，其中溶剂为IsoparG油，然后加入酰氯化改性纳米二氧化钛，超声分散I小时，配成质量浓度为O.005%—O. 2%的均匀悬浮液； (2)将备用的聚砜支撑膜放入质量浓度为O.5% — 3%的间苯二胺水溶液中浸泡30—180秒，其中水溶液中含有质量浓度为O. 1%的十二烷基磺酸钠； (3)经间苯二胺溶液浸泡过的聚砜支撑膜用橡胶辊滚压，去除多余的溶液； (4)待溶液干后，与刚超声分散完成的有机相溶液接触10—120秒；(5)将上述过程制得的膜放入80—100°C的真空烘箱保持10 —15分钟，干燥即可。
2.根据权利要求I所述的一种复合反渗透膜的制备方法，其特征在于所述的步骤(I)中酰氯化改性纳米二氧化钛的质量浓度为O. 005%—O. 2%。
3.根据权利要求I所述的一种复合反渗透膜的制备方法，其特征在于所述的酰氯化改性纳米二氧化钛带有两种基团苯环和酰氯基团。
全文摘要
本发明公开了一种高分子复合膜的制备方法，具体是指一种有机酰氯化纳米二氧化钛改性芳香聚酰胺复合反渗透膜的制备方法。本发明先配置均苯三甲酰氯的有机相溶液，然后加入酰氯化改性纳米二氧化钛，配成均匀的悬浮液；再将备用的聚砜支撑膜放入质量浓度为0.5%—3%的间苯二胺(MPD)水溶液中浸泡，水溶液中含有十二烷基磺酸钠(SDS)；然后用橡胶辊滚压去除多余的溶液；待溶液干后，与刚超声分散完成的有机相溶液接触10—120秒；最后经真空干燥即可。本发明的优点是反应形成稳定结构，可以提高反渗透膜的机械强度，同时在保持原有的高脱盐率的同时，纳米粒子的存在可以提高膜纯水通量。而且本制备方法简单，操作易行。
文档编号B01D71/56GK102886207SQ20121040599
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者周勇, 宋杰, 翟丁, 高从堦 申请人:杭州水处理技术研究开发中心有限公司