一种耐溶剂复合纳滤膜的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种膜的制备方法。
【背景技术】
[0002] 纳滤膜技术是一种介于超滤和反渗透之间的新型液体分离技术，其发展始于上个 世纪80年代。同超滤和反渗透技术一样，纳滤膜技术也属于压力驱动型液体膜分离过程。 由于纳滤膜能够透过被反渗透膜截留住的各种无机盐，但是同时它又能够截留住能够透过 超滤膜的小分子，所以纳滤膜技术的出现填补了超滤膜与反渗透膜之间的技术空白。纳滤 膜的操作压力一般在〇. 3MPa到I. 5MPa之间，在此压力区间内对多价盐离子和分子量介于 200到1000的小分子物质的脱除率比较高，同时其设备的投资和维护成本比较低。基于以 上特点，纳滤膜技术的研究日益受到各国学者的广泛关注。
[0003] 近年来，有机溶剂的回收利用已经成为世界各国的热点问题。现在，分离回用有机 溶剂大多采用比较传统的分离操作，比如萃取和精馏等。但是传统的方法很明显存在着一 系列的弊端，比如萃取虽然能够分离开有机混合物，但是又不得不引入新的有机组分，不但 耗费了原料，并且还会造成后续新混合组分分离的问题。而精馏操作时需要大量的热，造成 大量能量的耗费，更为严重的是，精馏过程中的高温操作可能会使原料液当中的热敏性组 分失活，破坏了原料液当中的有价值组分，得不偿失。近几年，有相关学者采用了吸附的方 法来进行有机溶剂的分离，但是就目前的相关报道来看，效果并不是十分明显。
[0004] 本着可持续发展的理念，分离有机溶剂采用膜分离的方法已经越来越受到各国研 究人员的广泛青睐，其中的耐溶剂纳滤技术也已经成为了国内外学者研究的热点。纳滤膜 的分离小分子的尺寸在200到1000 Da分子量之间，其范围刚好符合有机溶剂分离回收利用 的要求，近几年来，越来越多的学者关注到使用纳滤方法来分离有机溶剂。跟传统的有机溶 剂分离方法相比，纳滤膜分离有机溶剂操作比较简单、能耗较低、污染较低、占地面积比较 小，基于上述的优点，因此得到了广泛的关注。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是要解决现有方法制备的纳滤膜存在醇类溶剂相容性好，导致溶剂 渗透通量过低的问题，而提供一种耐溶剂复合纳滤膜的制备方法。
[0007] 为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其 特征在于耐溶剂复合纳滤膜的制备方法是按以下步骤制备的： 一、制备超滤基膜：首先将真空干燥后的聚合物聚丙烯腈溶于溶剂中，配置得到质量分 数为18%~25%的聚合物溶液，然后利用浸没-沉淀相转化法将质量分数为18%~25%的聚合 物溶液制成超滤基膜； 三、 配置浓度为5~10%的氢氧化钠溶液和0. 05~0. lmol/L的盐酸溶液； 四、 将聚丙烯腈基膜置于氢氧化钠溶液中，在20~40摄氏度反应处理30~120min ; 五、 待反应结束后，将膜放入去离子水中浸泡清洗，再置于稀盐酸溶液中处理处理 2~4h，得到水解之后的超滤基膜； 六、 制备苯胺-乙醇溶液：将液态的苯胺溶于分析纯的乙醇中，混合均匀，得到苯胺-乙 醇溶液； 七、 配置强氧化剂溶液：配置浓度为〇· 3mol · L 20 mol · L 1的强氧化剂溶液； 八、 制备含有苯胺的超滤基膜：将步骤一制备的超滤基膜浸入步骤二得到的苯胺-乙 醇溶液中，浸泡30min~180min，然后取出，晾干后得到含有苯胺的超滤基膜； 九、 备耐溶剂复合纳滤膜粗品：将步骤四得到的含有苯胺的超滤基膜浸入步骤三得到 的浓度为〇· 3mol · L 20mol · L 1的强氧化剂溶液中，浸泡30min~120min，取出后晾干、 得到耐溶剂复合纳滤膜粗品； 十、优化处理：将步骤五得到的耐溶剂复合纳滤膜粗品浸入质量分数为70°/『100%的醇 水溶液中，浸泡〇. 5h~100h，取出后得到耐溶剂复合纳滤膜。
[0008] 作为优选，步骤一中所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰 胺或二甲基亚砜。
[0009] 作为优选，步骤六中所述的苯胺-乙醇溶液中苯胺的质量分数为0.5~0. 9 mol · L、
[0010] 作为优选，步骤七中所述的浓度为0· 3mol吨2 mol吨1的强氧化剂溶液中强 氧化剂为过硫酸铵、三氯化铁或过氧化氢，浓度为〇. 3mol · L Li. 2 mol · L 1的强氧化剂溶 液中溶剂为水。
[0011] 作为优选，步骤十中所述质量分数为70。/『100%的醇水溶液中醇为甲醇、乙醇或异 丙醇。
[0012] 作为优选，步骤十中浸泡24h~100h。
[0013] 本发明有益效果： 一、 本发明利用界面聚合的方法，首先将苯胺的乙醇溶液浸在基膜表面，将乙醇蒸干 后，成功将苯胺单体引入基膜的表面，经过强氧化剂的处理后，苯胺成功在基膜表面聚合。 基膜表面的聚苯胺选择层可以有效的改善基膜的荷电性能，改变膜对无机盐的截留率； 二、 本发明制备的耐溶剂复合纳滤膜是以聚苯胺作为选择层的聚丙烯腈/聚苯胺复合 纳滤膜，该复合纳滤膜在醇类物质中具有优异的稳定性，保持高的渗透通量（在经过60h 下长时间的测试，纯溶剂渗透通量仍为16. 50L· Hi2^h1 *bar 4与截留率（截留率高达 90. 25%)，适用于应用以醇类为介质的分离体系。
【附图说明】
[0014] 图1是试验一制备的耐溶剂复合纳滤膜选择层10万倍电镜扫描图。
[0015] 图2是试验一制备的耐溶剂复合纳滤膜截面5000倍电镜扫描图。
[0016] 图3是红外光谱图，图中表示本试验制备的耐溶剂复合纳滤膜的红外光谱图。
[0017] 图4是溶剂渗透通量-氧化剂含量曲线图。
[0018] 图5是截留率-氧化剂含量曲线图。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1 :本实施方式是一种耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，具体是按以下步骤 制备。
[0020] 一、制备超滤基膜：首先将真空干燥后的聚合物聚丙烯腈溶于溶氮甲基吡咯烷酮 中，配置得到质量分数为18%的聚合物溶液。
[0021] 二、利用浸没-沉淀相转化法将质量分数为18%的聚合物溶液制成超滤基膜； 三、 配置质量浓度为10%的氢氧化钠溶液和〇. lmol/L的盐酸溶液； 四、 将聚丙烯腈基膜置于氢氧化钠溶液中，在40摄氏度反应处理30~120min ; 五、 待反应结束后，将膜放入去离子水中浸泡清洗，再置于稀盐酸溶液中处理2~4h，得 到水解之后的超滤基膜。
[0022] 六、制备苯胺-乙醇溶液：将液态的苯胺溶于分析纯的乙醇中，混合均匀，得到苯 胺-乙醇溶液。所述的苯胺-乙醇溶液中苯胺的浓度为0. 5~0. 9 mol · L、
[0023] 七、配置强氧化剂溶液：配置浓度为0· 3mol · L Li. 20 mol · L 1的强氧化剂溶液； 八、 制备含有苯胺的超滤基膜：将步骤一制备的超滤基膜浸入步骤二得到的苯胺-乙 醇溶液中，浸泡30min~180min，然后取出，晾干后得到含有苯胺的超滤基膜； 九、 备耐溶剂复合纳滤膜粗品：将步骤四得到的含有苯胺的超滤基膜浸入步骤三得到 的浓度为〇· 3mol · L 20mol · L 1的强氧化剂溶液中，浸泡30min~120min，取出后晾干、 得到耐溶剂复合纳滤膜粗品； 十、优化处理：将步骤五得到的耐溶剂复合纳滤膜粗品浸入质量分数为70°/『100%的醇 水溶液中，浸泡〇. 5h~100h，取出后得到耐溶剂复合纳滤膜。
[0024] 聚苯胺（PANI)由于其拥有着易于合成、较高的环境稳定性以及优异的导电性能 等特点，近年来被世界各国的学者广泛研究。导电的聚苯胺有着高度的