将水相溶液倒入膜的表面，浸泡30min，倒出，并用橡胶辊去除多余的溶液，然后将有机相溶液倒入膜的表面进行界面聚合，聚合时间分别为(30s，60s，90s，120s, 150s)。聚合完后，将有机相溶液倒出，先将膜在室温下干燥lOmin，然后75°C下热处理15min后取出得到纳米纤维膜基复合反渗透膜；
[0074](7)将得到的膜用去离子水冲洗，然后再在去离子水中浸泡，最后储存于5°C的去尚子水中备用；
[0075]界面聚合是一个反应非常迅速的过程，一般几十秒就能反应完毕，所以在30s?120s的反应时间内聚酰胺的结构差别很小。所以可以说本部分的实验只是一个验证性实验。
[0076]实施例5
[0077](I)将4.75g PVDF溶解在20ml DMF中，搅拌若干小时形成纺丝液，然后将纺丝液装入纺丝装置中进行静电纺丝,纺丝电压15?20kV，纺丝距离13cm，推进速度为0.0Olmm/S。将得到的静电纺纳米纤维膜进行热压处理，热压温度100°C，热压时间900s。
[0078](2)将Ig壳聚糖溶解在200ml体积比为1/100的乙酸/水的混合溶剂中搅拌3?5h形成均匀的溶液，然后加入体积为乙酸/水的混合溶剂体积I %的戊二醛，继续搅拌20min后，倒入装有PVDF纳米纤维膜的表面皿中浸泡20min ；
[0079](3)将步骤(2)中的膜取出，置于台式匀胶机上进行涂覆，先慢速旋涂18s，然后快速旋涂1s ；
[0080](4)将涂覆后的膜室温下密封保存12h，然后浸泡于去离子水中备用；
[0081](5)将1.0Og的MPD和0.075g的十二烷基磺酸钠溶解于50ml去离子水中搅拌形成水相溶液；将0.04gTMC溶解于40ml正己烷中搅拌形成有机相溶液；
[0082](6)将涂覆后的膜固定于自制的方形框架中，先将水相溶液倒入膜的表面，浸泡30min，倒出，并用橡胶辊去除多余的溶液，然后将有机相溶液倒入膜的表面进行界面聚合，聚合时间为90s。聚合完后，将有机相溶液倒出，先将膜在室温下干燥lOmin，然后分别在60°C，75°C和90°C下热处理15min后取出得到纳米纤维膜基复合反渗透膜；
[0083](7)将得到的膜用去离子水冲洗，然后再在去离子水中浸泡，最后储存于5°C的去尚子水中备用；
[0084]热处理是聚酰胺类复合反渗透膜制备过程中一个非常重要的环节，热处理温度一般在45?75°C。在界面聚合反应结束后，对膜进行热处理一方面可以去除多余的溶剂，另一方面可以促进聚酰胺活性层进一步的交联。热处理温度和热处理时间对膜的结构和性能有类似的作用。所以关于热处理对膜的结构和性能的影响在实施例6中陈述。
[0085]实施例6
[0086](I)将4.75g PVDF溶解在20ml DMF中，搅拌若干小时形成纺丝液，然后将纺丝液装入纺丝装置中进行静电纺丝,纺丝电压15?20kV，纺丝距离13cm，推进速度为0.0Olmm/S。将得到的静电纺纳米纤维膜进行热压处理，热压温度100°C，热压时间900s。
[0087](2)将Ig壳聚糖溶解在200ml体积比为1/100的乙酸/水的混合溶剂中搅拌3?5h形成均匀的溶液，然后加入体积为乙酸/水的混合溶剂体积I %的戊二醛，继续搅拌20min后，倒入装有PVDF纳米纤维膜的表面皿中浸泡20min ；
[0088](3)将步骤(2)中的膜取出，置于台式匀胶机上进行涂覆，先慢速旋涂18s，然后快速旋涂1s ；
[0089](4)将涂覆后的膜室温下密封保存12h，然后浸泡于去离子水中备用；
[0090](5)将1.0Og的MPD和0.075g的十二烷基磺酸钠溶解于50ml去离子水中搅拌形成水相溶液；将0.04gTMC溶解于40ml正己烷中搅拌形成有机相溶液；
[0091](6)将涂覆后的膜固定于自制的方形框架中，先将水相溶液倒入膜的表面，浸泡30min，倒出，并用橡胶辊去除多余的溶液，然后将有机相溶液倒入膜的表面进行界面聚合，聚合时间为90s。聚合完后，将有机相溶液倒出，先将膜在室温下干燥lOmin，然后在75°C下分别热处理5min, 15min和20min后取出得到纳米纤维膜基复合反渗透膜；
[0092](7)将得到的膜用去离子水冲洗，然后再在去离子水中浸泡，最后储存于5°C的去尚子水中备用。
[0093]图7-a至图7-f为热处理时间对膜的结构的影响。图8为热处理时间对膜的分离性能的影响。
[0094]同传统的聚砜类超滤膜支撑的反渗透膜相比，本发明纳米纤维膜基复合反渗透膜在相同操作条件下能够提供更高的通量，而且纳米纤维膜基复合反渗透膜所需的操作压力更低，在用于苦咸水淡化、超纯水制备的低能耗、高通量反渗透膜的制备领域具有巨大的应用前景。
【主权项】
1.一种基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，包括如下步骤: (1)将纺丝用高分子聚合物溶解在溶剂中，配成纺丝液，进行静电纺丝，得到静电纺纳米纤维膜，并对纳米纤维膜进行热压处理； (2)将壳聚糖溶解在乙酸/水的混合溶剂中，搅拌均匀后加入交联剂，形成涂覆用壳聚糖溶液； (3)通过旋涂的方法用壳聚糖溶液对纳米纤维膜进行涂覆，得到纳米纤维膜-亲水性涂层复合纳米纤维膜； (4)将涂覆后的膜在室温下密封反应后，浸泡于去离子水中备用； (5)分别配制水相间苯二胺溶液和有机相均苯三甲酰氯溶液； (6)将纳米纤维膜-亲水性涂层复合纳米纤维膜固定于框架中，用间苯二胺的水溶液浸泡，然后倒出并去除多余的水溶液；再用均苯三甲酰氯的有机相溶液浸泡，界面聚合并在膜表面形成聚酰胺致密性分离层，然后通过热处理，得到纳米纤维膜基复合反渗透膜； (7)将制备的复合反渗透膜用去离子水充分洗涤后保存于5°C的去离子水中备用。2.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:所述的高分子聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈或聚偏氟乙烯；所述的溶剂为三氟乙酸、二氯甲烷和/或N，N- 二甲基甲酰胺。3.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:热压处理时，热压温度为60?100°C。4.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:所述的乙酸/水的混合溶剂中，乙酸/水的体积比为:1/100 ;壳聚糖与乙酸/水混合溶剂的质量比为0.5?0.75: 100。5.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:所述的交联剂为戊二醛，交联剂的加入量为0.25?0.75v.%。6.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:所述的旋涂所用的装置是台式匀胶机，先慢速旋涂18s，再快速旋涂10s。7.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:涂覆后的膜在室温下密封反应的时间为12h。8.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:配制水相间苯二胺溶液时，加入0.15wt%的十二烷基磺酸钠，间苯二胺的质量浓度为1.5?3.0% ;均苯三甲酰氯的重量/体积浓度为0.05?0.25%，所用的有机溶剂是正己烧。9.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:用间苯二胺的水溶液浸泡时间为30min，界面聚合时间为30?150s。10.根据权利要求1所述的基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于:所述的热处理温度为60?90°C，所述的热处理时间为5?20min。
【专利摘要】本发明涉及一种基于静电纺纳米纤维膜的复合反渗透膜的制备方法，首先进行静电纺丝得到静电纺纳米纤维膜，再制备涂覆用壳聚糖溶液，通过旋涂的方法用壳聚糖溶液对纳米纤维膜进行涂覆，在室温下密封反应后，浸泡于去离子水中备用；分别配制水相间苯二胺溶液和有机相均苯三甲酰氯溶液，界面聚合并在膜表面形成聚酰胺致密性分离层，然后通过热处理，得到纳米纤维膜基复合反渗透膜；用去离子水充分洗涤后保存于5℃的去离子水中备用。与传统的聚砜类超滤膜基复合反渗透膜相比，本发明的膜操作压力更小，水通量有明显的优势，在用于苦咸水淡化、超纯水制备的低能耗、高通量反渗透膜的制备领域具有巨大的应用前景。
【IPC分类】B01D69/12, B01D67/00, B01D71/56
【公开号】CN104906963
【申请号】CN201410088645
【发明人】李从举
【申请人】引领科技无锡有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月12日