专利名称：一种合成聚酯酰胺反渗透膜的方法
技术领域：
本发明涉及--种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法。
背景技术：
工业的高速发展带来了水质日趋恶化、用水消耗日益增多等问题，因此人们长期 致力于各种净化处理技术的研发。无论是何种水净化技术，都要有过滤的程序，而过滤的效 果直接决定了水净化技术的整体效果。 渗透是一种常见的自然现象，当两种浓度不同的溶液被一层半透膜隔开时，只有 溶剂能够透过薄膜，溶质却不能通过。溶剂分子的流动方向是从低浓度一侧流向高浓度一 侧，当分子运动停止时，纯水面与盐液面的高差或压差即称为盐液的渗透压。如果向高浓 度一侧的溶液加压超过渗透压，则高浓度侧中的水向反方向流动，透过半透膜，这就是反渗 透。反渗透是利用反渗透膜选择性的只能透过溶剂和截流离子物质的性质，以膜两侧静压 差为推动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜，实现对液体混合物进行分离的膜过 程。 反渗透技术是对含盐水施以外界推动力以克服渗透压而使水分子通过膜的逆向 渗透过程,属于压力驱动型膜分离技术。我国20世纪70年代就开始采用反渗透技术制备 除盐水，但因膜的内在质量及脱盐率较低等问题，一直没有得到推广应用。近年来，反渗透 技术得到了迅速发展,经过反渗透处理后,可除去水中的盐分及二氧化硅，并能除去水中的 钙、镁等成分。 反渗透技术是一项膜分离技术，利用反渗透技术制成的反渗透膜上的孔径很小，
大多都小于1纳米(nm)，它能去除溶液中分子量很小的有机物和无机物。 反渗透膜已经应用于水净化处理技术，现有的水净化处理技术所用的过滤膜，工
作中需要维持一定的水压，因而要消耗较多能量，在资源紧张的情况下，限制了反渗透膜技
术的进一步广泛应用。反渗透膜在使用一段时间后,水中的盐分或污染物会粘在反渗透膜
上，严重影响过滤效果，因此要经常更换反渗透膜，操作麻烦且成本较高。 美国已有用酸处理某些聚酰胺膜的方法，这种方法用于水的渗透性非常低的、溶
解制备的直链脂肪族的聚酰胺膜中，通过溶剂的化合作用产生较高的水渗透性。这种溶剂
能诱发结晶作用和低分子量的非结晶部分的溶剂萃取作用，由此得到的膜仍需高的操作压
力才能达到工业上可行的水渗透率。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法，经过加工后可以得到一 种新的聚脂酰胺反渗透膜，有效解决现有技术的反渗透膜能耗大、抗污染能力差、换洗频 繁、应用范围有限等问题。本发明涉及一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法，包括如下步骤
1)按一定比例取间苯二胺、盐酸氨基葡萄糖、异丙醇、去离子水，混合均匀配成水 相；
2)按一定比例取均苯三甲酰氯和正己烷，将均苯三甲酰氯溶解在正己垸中形成油 相； 3)在油相中添加一定数量纳米颗粒和表面改性剂； 4)取聚砜基膜作为载体支架，将聚砜基膜上表面浸入水15分钟；5)水相中取出聚砜基膜，排出多余水溶液； 6)将聚砜基膜浸入油相中反应一段时间，沥千，在空气中千燥；
7)用40-50°C的热水洗涤聚砜基膜10分钟；
8)用40-5()°C乙醇溶液洗涤聚砜基膜10分钟。 所述表面改性剂为硅垸偶联剂，所述的水为去离子水，所述纳米颗粒为蒙脱土 (丽T)、纳米Si。2、纳米Ti02或纳米级沸石(zeolites)等。 本发明的优点在于用本发明所述的方法可以得到一种新的聚脂酰胺反渗透膜， 这种需要的工作水压较小,节约能源，纳米材料具有自清洁功能，可以有效阻止污染物快速 聚集，无需经常更换反渗透膜，使得反渗透膜的应用范围更大。这种新的聚脂酰胺反渗透膜 不但可以用于污水净化处理，也可以用于海水淡化处理，还可应用于酒类制造及降度用水， 医药、电子等行业用水的前期处理,化工工艺的浓縮、分离、提纯及配水制备，锅炉补给水除 盐软水，海水、苦咸水淡化，造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理等诸多领域。
具体实施例方式
本发明涉及一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法，其特征在于,包括如下步骤 3)在油相中添加一定数量纳米颗粒和表面改性剂； 4)取聚砜基膜作为载体支架，将聚砜基膜上表面浸入水15分钟； 5)水相中取出聚砜基膜，排出多余水溶液； 6)将聚砜基膜浸入油相中反应一段时间，沥干，在空气中干燥； 7)用40-5(rC的热水洗涤聚砜基膜10分钟； 8)用40-50°C乙醇溶液洗涤聚砜基膜10分钟。 所述表面改性剂为硅烷偶联剂，所述的水为去离子水，所述纳米颗粒为蒙脱土、纳 米S叫、纳米Ti02或纳米级沸石等。 所述水相中各个成分及各成分的重量比如下 间苯二胺 1.6-2.4%; 盐酸氨基葡萄糖1.6-2.4%; 异丙醇 9.6-10.8%; 水 80-90%。 所述油相中各个成分及各成分的重量比如下 均苯三甲酰氯0.2-0.4%; 正己烷 99.6-99.8%。
在油相添加的纳米颗粒和表面改性剂与油相的重量比为
纳米颗粒/油相溶液 0. 05-0. lg/lkg ; 表面改性剂/油相溶液 0. 05-0. 15g/lkg。 组合物的成分及各成分的重量比可以为间苯二胺1%,盐酸氨基葡萄糖1 %,异 丙醇5. 15 % ，水42. 85 % ，均苯三甲酰氯0. 15 % ，正己烷49. 85 %,纳米颗粒0.01%，表面改 性剂0. 01 % ，此时，生成的聚脂酰胺反渗透膜效果最好。 取间苯二胺2g、盐酸氨基葡萄糖2g、异丙醇10. 3g、去离子水85. 7g，混合均匀配成 水相；取均苯三甲酰氯().3g和正己垸99. 7g，将均苯三甲酰氯溶解在正己烷中形成油相，同 时在其中添加0. 03g蒙脱土 (丽T)和0. Olg的表面改性剂；取聚砜基膜作为载体支架，将聚 砜基膜上表面浸入水相中一定时间，排出多余水溶液，然后浸入油相中反应一段时间后沥 干，在空气中干燥，先用40-5(TC的热水洗涤10分钟，再用40-5(TC乙醇洗涤10分钟左右， 最后在25°C的室温下用清水清洗10分钟，即可得到聚脂酰胺纳米反渗透膜。其中的蒙脱土 可以用0. Olg纳米Si02、0. Olg纳米Ti02或者0. 04g纳米级沸石代替。
利用本发明所述的方法可以得到一种新的聚脂酰胺反渗透膜，这种膜的厚度很 薄，与一个纳米颗粒的大小差不多，处于同一个数量级，也为纳米级。所述的纳米材料均匀 分散于反渗透膜材料中，由于其亲水性，可以让水分子更顺利地通过，因此需要施加的压力 小，大幅减少能耗，同时由于纳米材料具有自清洁性能，能够有效阻止污染物快速聚集，使 反渗透膜失去效能。
权利要求
一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法，其特征在于，包括如下步骤1)按一定比例取间苯二胺、盐酸氨基葡萄糖、异丙醇、去离子水，混合均匀配成水相；2)按一定比例取均苯三甲酰氯和正己烷，将均苯三甲酰氯溶解在正己烷中形成油相；3)在油相中添加一定数量纳米颗粒和表面改性剂；4)取聚砜基膜作为载体支架，将聚砜基膜上表面浸入水15分钟；5)从水相中取出聚砜基膜，排出多余水溶液；6)将聚砜基膜浸入油相中反应一段时间，沥干，在空气中干燥；7)用40-50℃的热水洗涤聚砜基膜10分钟；8)用40-50℃乙醇溶液洗涤聚砜基膜10分钟；
2. 如权利要求1所述的一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法，其特征在于所述表面改性剂为硅烷偶联剂。
3. 如权利要求1所述的一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法,其特征在于所述的水为去离子水。
4. 如权利要求1所述的 -种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法，其特征在于所述纳米颗粒为蒙脱土。
5. 如权利要求1所述的一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法,其特征在于所述纳米颗粒为纳米Si(V
6. 如权利要求1所述的一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法，其特征在于所述纳米颗粒为纳米Ti02。
7. 如权利要求1所述的一种合成聚脂酰胺反渗透膜的方法,其特征在于所述纳米颗 粒为纳米级沸石。
全文摘要
本发明的目的是提供一种合成聚酯酰胺反渗透膜的方法，可以得到一种新的聚酯酰胺反渗透膜，有效解决现有技术的反渗透膜能耗大、抗污染能力差、换洗频繁、应用范围有限等问题。本发明的优点在于用本发明所述的方法可以得到一种新的聚酯酰胺反渗透膜，需要的工作水压较小，节约能源，纳米材料具有自清洁功能，可以有效阻止污染物快速聚集，无需经常更换反渗透膜，使得反渗透膜的应用范围更大。
文档编号B01D71/00GK101745325SQ20081020427
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者吴慧英, 崔勇, 朱兴吉, 王志梅 申请人:王志梅;吴慧英;朱兴吉;崔勇