合正渗透膜，保存在去离子水中备用。
[0206](4)正渗透性能测试:以1.5mol/L的NaCl水溶液为驱动液，去离子水为料液，使正渗透膜的活性层朝向驱动液。所述复合正渗透膜的水通量为36.lL/(m2 *h)，盐截留率为
92.
[0207]实施例27
[0208]掺杂离子交换树脂正渗透膜的制备方法。
[0209](1)向80.2g甲基异丁基酮、甲酰胺和三氟乙醇质量比为3:3:4的混合溶剂中加入
19.8g共聚聚醚砜，搅拌至聚合物溶解后向聚合物溶液中加入4.4g粒径约为80 μ m的大孔吸附树脂的纳微粒子，超声分散并密封搅拌25min后得到铸膜液。
[0210](2)将铸膜液涂覆在平整、干燥、洁净的玻璃板上，铸膜液的厚度为300 μ m，涂覆时的环境温度为37.0°C，湿度为85%。涂覆完成后立即将铸膜液与玻璃板一起浸入去离子水中，65min后得到聚合物支撑层。其中，与去离子水直接接触的膜表面为聚合物支撑层的上表面，与玻璃板直接接触的膜表面为聚合物支撑层的下表面。
[0211](3)将聚合物支撑层的上表面浸入含0.5wt%二氨基菲的溶液中，停留7.2min后取出聚合物支撑层。将吸附了胺类单体水溶液的聚合物支撑层放入52.3°C，湿度为59%的烘箱中静置7.4min后取出。将聚合物支撑层的上表面浸入含0.7wt%间苯二甲酰氯的正己烷溶液中，停留2.5min后取出聚合物支撑层。最后将聚合物支撑层浸入60.3°C的去离子水中28.4min后取出，得到复合正渗透膜，保存在去离子水中备用。
[0212](4)正渗透性能测试:以1.5mol/L的NaCl水溶液为驱动液，去离子水为料液，使正渗透膜的活性层朝向驱动液。所述复合正渗透膜的水通量为28.3L/(m2 *h)，盐截留率为
96.
[0213]实施例28
[0214]掺杂离子交换树脂正渗透膜的制备方法。
[0215](1)向85.4g碳酸二甲酯和乙腈质量比为2:3的混合溶剂中加入14.6g聚芳醚砜酮，搅拌至聚合物溶解后向聚合物溶液中加入13.5g粒径约为20 μπι的大孔型阳离子树脂的纳微粒子，超声分散并密封搅拌lOmin后得到铸膜液。
[0216](2)将铸膜液涂覆在平整、干燥、洁净的玻璃板上，铸膜液的厚度为150 μ m，涂覆时的环境温度为43.2°C，湿度为74%。涂覆完成后立即将铸膜液与玻璃板一起浸入去离子水中，15.3min后得到聚合物支撑层。其中，与去离子水直接接触的膜表面为聚合物支撑层的上表面，与玻璃板直接接触的膜表面为聚合物支撑层的下表面。
[0217](3)将聚合物支撑层的上表面浸入含3.3wt%哌嗪的溶液中，停留L 2min后取出聚合物支撑层。将吸附了胺类单体水溶液的聚合物支撑层放入55.8°C，湿度为73%的烘箱中静置13.4min后取出。将聚合物支撑层的上表面浸入含2.2被％均苯三甲酰氯的正己烷溶液中，停留5.5min后取出聚合物支撑层。最后将聚合物支撑层浸入54.3°C的去离子水中8.9min后取出，得到复合正渗透膜，保存在去离子水中备用。
[0218](4)正渗透性能测试:以1.5mol/L的NaCl水溶液为驱动液，去离子水为料液，使正渗透膜的活性层朝向驱动液。所述复合正渗透膜的水通量为41.2L/(m2 *h)，盐截留率为
93.
[0219]实施例29
[0220]掺杂离子交换树脂正渗透膜的制备方法。
[0221](1)向78.3g氯仿和二氯甲烷质量比为1:7的混合溶剂中加入21.7g乙酸纤维素，搅拌至聚合物溶解后向聚合物溶液中加入20.5g粒径约为30 μπι的凝胶型阳离子树脂的纳微粒子，超声分散并密封搅拌32min后得到铸膜液。
[0222](2)将铸膜液涂覆在平整、干燥、洁净的玻璃板上，铸膜液的厚度为150 μ m，涂覆时的环境温度为20.2°C，湿度为24%。涂覆完成后立即将铸膜液与玻璃板一起浸入去离子水中，7.3min后得到聚合物支撑层。其中，与去离子水直接接触的膜表面为聚合物支撑层的上表面，与玻璃板直接接触的膜表面为聚合物支撑层的下表面。
[0223](3)将聚合物支撑层的上表面浸入含9.3wt%S二胺的溶液中，停留3.9min后取出聚合物支撑层。将吸附了胺类单体水溶液的聚合物支撑层放入68.8°C，湿度为23%的烘箱中静置1.4min后取出。将聚合物支撑层的上表面浸入含0.8被％均苯四甲酰氯的正己烷溶液中，停留0.5min后取出聚合物支撑层。最后将聚合物支撑层浸入62.9°C的去离子水中
3.6min后取出，得到复合正渗透膜，保存在去离子水中备用。
[0224](4)正渗透性能测试:以1.5mol/L的NaCl水溶液为驱动液，去离子水为料液，使正渗透膜的活性层朝向驱动液。所述复合正渗透膜的水通量为37.9L/(m2 *h)，盐截留率为
95.
[0225]实施例30
[0226]掺杂离子交换树脂正渗透膜的制备方法。
[0227](1)向90.3g三氯乙烯和四氯乙烯质量比为5:2的混合溶剂中加入9.7g聚偏氟乙烯，搅拌至聚合物溶解后向聚合物溶液中加入1.5g粒径约为60 μπι的大孔型阳离子树脂的纳微粒子，超声分散并密封搅拌18min后得到铸膜液。
[0228](2)将铸膜液涂覆在平整、干燥、洁净的玻璃板上，铸膜液的厚度为300 μ m，涂覆时的环境温度为12.2°C，湿度为80%。涂覆完成后立即将铸膜液与玻璃板一起浸入去离子水中，7.8min后得到聚合物支撑层。其中，与去离子水直接接触的膜表面为聚合物支撑层的上表面，与玻璃板直接接触的膜表面为聚合物支撑层的下表面。
[0229](3)将聚合物支撑层的上表面浸入含13.2wt%三氨基苯的溶液中，停留5.8min后取出聚合物支撑层。将吸附了胺类单体水溶液的聚合物支撑层放入47.3°C，湿度为23%的烘箱中静置7.4min后取出。将聚合物支撑层的上表面浸入含5.2wt%间苯二甲酰氯的正己烷溶液中，停留10.2min后取出聚合物支撑层。最后将聚合物支撑层浸入94.3°C的去离子水中1.9min后取出，得到复合正渗透膜，保存在去离子水中备用。
[0230](4)正渗透性能测试:以1.5mol/L的NaCl水溶液为驱动液，去离子水为料液，使正渗透膜的活性层朝向驱动液。所述复合正渗透膜的水通量为34.3L/(m2 *h)，盐截留率为
96.
[0231]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种复合正渗透膜，其特征在于，包括掺杂有离子交换树脂的聚合物支撑层和复合在聚合物支撑层表面的聚酰胺活性层，所述的聚合物支撑层中，离子交换树脂与聚合物的质量比为(0.1?25): (5?40)。2.根据权利要求1所述的一种复合正渗透膜，其特征在于，所述的离子交换树脂选自聚苯乙烯阳离子树脂、凝胶型阳离子树脂、大孔型阳离子树脂、凝胶型阴离子树脂、大孔型阴离子树脂、大孔型螯合树脂或大孔吸附树脂中的一种或几种，其粉末粒径为0.1?80 μ mD3.根据权利要求1所述的一种复合正渗透膜，其特征在于，所述的聚酰胺活性层为厚度50?400nm的致密无孔交联的薄层。4.根据权利要求1所述的一种复合正渗透膜，其特征在于，所述的聚合物选自聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、聚砜酰胺、聚芳醚砜酮、聚芳醚腈酮、共聚聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯腈或乙酸纤维素类聚合物中的一种或多种。5.一种如权利要求1?4中任一所述的复合正渗透膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将聚合物搅拌溶解在溶剂中，制得聚合物溶液，然后向聚合物溶液中加入离子交换树脂，超声分散并搅拌后，得到铸膜液； (2)将铸膜液制成液膜，液膜成型后立即进入去离子水中，得到聚合物支撑层； (3)将聚合物支撑层的一侧的表面浸入多元胺单体的水溶液中，然后取出聚合物支撑层，将吸附了多元胺单体水溶液的聚合物支撑层静置后，再将吸附了多元胺单体的一侧表面浸入多元酰氯单体的正己烷溶液中，停留后取出聚合物支撑层，最后将聚合物支撑层浸入去离子水中，即得到复合正渗透膜，保存在去离子水中备用。6.根据权利要求5所述的一种复合正渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中:聚合物溶液中的聚合物含量为5?40wt%，添加的离子交换树脂与聚合物溶液的质量比为(0.1?25): 100，超声分散搅拌的时间为25?35min ； 所述的溶剂选自四氢呋喃、吡啶、丙酮、丁酮、异丙醇、甲乙酮、甲基异丁基酮、三氟乙醇、碳酸二甲酯、甲酰胺、乙腈、氯仿、四氯乙烯、三氯乙烯、二氯甲烷、二氧六环、N，N- 二甲基甲酰胺、N, N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、六甲基磷酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。7.根据权利要求5所述的一种复合正渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中:铸膜液制成液膜的工艺条件为:温度5?65°C，相对湿度为20%?95% ;液膜成型后浸入去离子水中的时间为1?65min。8.根据权利要求7所述的一种复合正渗透膜的制备方法，其特征在于，所述的液膜为厚度80?300 μ m的平板液膜或内径80?1000 μ m、外径300?2000 μ m的中空纤维液膜。9.根据权利要求5所述的一种复合正渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中:所述的多元胺单体选自哌嗪、乙二胺、己二胺、辛二胺、环己二胺、苯二胺、二氨基萘、联苯二胺、联萘二胺、二氨基蒽醌、二氨基菲、三氨基苯、三聚氰胺、三(4-氨基苯基)胺或三氨基嘧啶中的一种或多种； 所述的多元酰氯单体选自间苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯或均苯四甲酰氯中的一种或多种。10.根据权利要求9所述的一种复合正渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中:所述的多元胺单体水溶液的浓度为0.1?15wt%，聚合物支撑层上表面在多元胺单体水溶液中的停留时间为0.5?25min ； 吸附了多元胺单体水溶液的聚合物支撑层的静置工艺条件为:在10?75°C，湿度为20?90%的环境中静置0.5?45min ； 所述的多元酰氯单体的正己烷溶液的浓度为0.05?8.5wt%，聚合物支撑层上表面在多元酰氯单体的正己烷溶液中的停留时间为0.5?35min ; 聚合物支撑层在去离子水中的工艺条件为:浸入45?95°C的去离子水中0.5?50mino
【专利摘要】本发明涉及一种复合正渗透膜及其制备方法，所述的复合正渗透膜，包括掺杂有离子交换树脂的聚合物支撑层和复合在聚合物支撑层表面的聚酰胺活性层，所述的聚合物支撑层中，离子交换树脂与聚合物的质量比为(0.1～25)：(5～40)；其制备方法包括以下步骤：将离子交换树脂纳微粒子掺杂在聚合物溶液中，采用非溶剂诱导相分离方法制备含有离子交换树脂的复合正渗透膜的支撑层，然后采用界面聚合的方法在含有离子交换树脂的复合正渗透膜的支撑层表面复合以多元胺和多元酰氯为单体的活性层，即可制得；制得复合正渗透膜可作为海水淡化等过程的渗透膜。与现有技术相比，本发明具有制备方法经济高效、水通量高、盐截留率高等优点。
【IPC分类】B01D69/12, B01D67/00, B01D71/56, B01D69/10
【公开号】CN105289334
【申请号】CN201510830394
【发明人】曹贵平, 左浩然, 吕慧
【申请人】华东理工大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月25日