GdOC82及GdOC82 (OH)22为比较纯净的物质，红外光谱（IR)和X射线光电子能谱（XPS)表明 羟基化的金属富勒烯的化学式为GdOC 82(OH)22。
[0029] 对比例1和2中的C6。购自苏州大德碳纳米科技有限公司，纯度99. 9%。
[0030] 实施例1
[0031] A.水相溶液的配制：将间苯二胺溶解分散在超纯水中，配制成质量分数为2%的 水相溶液。
[0032] B.油相溶液的配制：将均苯三甲酰氯溶解分散在十二烷中，配制成质量分数为 0. 1 %的油相溶液。
[0033] C.将GdOC82溶解于油相溶液中，超声分散使之均匀，质量分数为0. 02 %。
[0034] D.界面聚合：将聚砜支撑膜浸渍在上述配好的水相溶液中，取出后除去残存的水 相溶液，再将该支撑膜表面与油相溶液单面接触进行界面聚合反应，所得的初生态杂化反 渗透膜取出后放在烘箱中70°C干燥5分钟取出，然后放在超纯水中保存即可。
[0035] 实施例2
[0036] A.水相溶液的配制：将间苯二胺溶解分散在超纯水中，配制成质量分数为2%的 水相溶液。
[0037] B.油相溶液的配制：将均苯三甲酰氯溶解分散在有机溶剂十二烷中，配制成质量 分数为〇. 1 %的油相溶液。
[0038] C.将GdOC82 (OH) 22溶解于水相溶液中，超声分散使之均匀，质量分数为0. 02 %。
[0039] D.界面聚合：将聚砜支撑膜浸渍在上述配好的水溶液中，取出后除去残存的水相 溶液，再将该支撑膜表面与油相溶液单面接触进行界面聚合反应，所得的初生态杂化反渗 透膜取出后放在烘箱中70°C干燥5分钟取出，然后放在超纯水中保存即可。
[0040] 对比例1
[0041] A.水相溶液的配制：将间苯二胺溶解分散在超纯水中，配制成质量分数为2%的 水相溶液。
[0042] B.油相溶液的配制：将均苯三甲酰氯溶解分散在有机溶剂十二烷中，配制成质量 分数为〇. 1 %的油相溶液。
[0043] C.将C6。溶解于油相溶液中，超声分散使之均匀，质量分数为0. 02%。
[0044] D.界面聚合：将聚砜支撑膜浸渍在上述配好的水溶液中，取出后除去残存的水相 溶液，再将该支撑膜表面与油相溶液单面接触进行界面聚合反应，所得的初生态杂化反渗 透膜取出后放在烘箱中70°C干燥5分钟取出，然后放在超纯水中保存即可。
[0045] 对比例2
[0046] A.水相溶液的配制：将间苯二胺溶解分散在超纯水中，配制成质量分数为2%的 水相溶液。
[0047] B.油相溶液的配制：将均苯三甲酰氯溶解分散在有机溶剂十二烷中，配制成质量 分数为〇. 1 %的油相溶液。
[0048] C.先将富勒烯C6。溶于甲苯中形成饱和溶液，然后将饱和溶液与蒸馏水以1:10体 积混合，两相分开后再进行超声，当甲苯相挥发完全后，水相成为黄色，说明富勒烯水悬 液（Fullerene water suspensions, FWS)已形成。将C6qFWS溶解于水相溶液中，超声分散 使之均匀，质量分数为0.02%。
[0049] D.界面聚合：将聚砜支撑膜浸渍在上述配好的水溶液中，取出后除去残存的水相 溶液，再将该支撑膜表面与油相溶液单面接触进行界面聚合反应，所得的初生态杂化反渗 透膜取出后放在烘箱中70°C干燥5分钟取出，然后放在超纯水中保存即可。
[0050] 实施例及对比例的测试结果如表1所示。
[0051] 表 1
[0053] 其中，水通量（F，L/m2*h)定义为在一定的温度和操作压力下，单位时间（t)内透 过单位膜面积（S)的水体积（V)，计算公式为：F = VAS · t)。
[0054] 脱盐率（R)定义为在一定的温度和操作压力下，进料液盐浓度（Cf)与透过液中盐 浓度（C p)之差，再除以进料液盐浓度（cf)。计算公式为：R(% ) = (1-Cp/Cf) X100%。
[0055] 测试膜杀菌率的方法为：采用大肠杆菌为实验菌种，将实施例及对比例的反渗透 膜分别剪成IOmm圆片，放入4支经高压灭菌过的IOOmL三角烧瓶中，分别加入20mL磷酸缓 冲溶液和100 μ L的大肠杆菌悬液，将烧瓶固定于摇床上以150r/min摇荡20小时，之后取 IOOyL摇荡后的样液进行活菌培养计数。同时以普通反渗透膜做对比试验。杀菌率的计算 公式为：杀菌率=(A-B)/AX 100%，其中A为普通反渗透膜样品活菌数，B为实施例或对比 例的反渗透膜样品活菌数。普通反渗透膜为未掺杂的聚酰胺反渗透膜，除了未加入金属富 勒烯外，其余制备过程同实施例1。
[0056] 理想的反渗透膜应具有高水通量、高截盐率、抗氧化、耐酸碱、耐氯、抗污染及抗菌 性能。但是高水通量和高截盐率这两个性能参数呈此消彼长的趋势，而要使反渗透膜既具 有高通量及截盐率，又具有抗菌性能也难以实现。在现有技术中，当反渗透膜性能高（具有 高通量和截盐率）时通常不能杀菌，能杀菌的膜的其他性能又有所下降。
[0057] 从表1中数据可以看出，实施例1 (在油相溶液中加入GdOC82)和实施例2 (在水相 溶液中加入羟基化的GdOC82)的水通量和截盐率都比普通反渗透膜的水通量（30. 2L/m2/h) 和截盐率（99. 0% )有所提高，实施例2的性能提高更加明显。需要说明的是，在反渗透膜 领域，截盐率增加〇. 1%就是很大的进步。综合来说，本发明提供的反渗透膜既具有高水通 量和截盐率，又具有良好的杀菌性能。
[0058] 应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何 限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性 和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出 修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉 及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发 明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
【主权项】
1. 一种反渗透膜，其包括反渗透膜和分散在所述反渗透膜中的金属富勒烯。2. 根据权利要求1所述的反渗透膜，其特征在于，所述金属为第三副族金属元素，所述 富勒烯选自Cs。、C 82或C84，优选所述金属富勒烯为GdOC82。3. 根据权利要求1或2所述的反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括： 1) 水相溶液的配制：将间苯二胺溶解在水中，配制成质量分数为〇. 5-3%的水相溶液； 2) 油相溶液的配制：将均苯三甲酰氯溶解在有机溶剂中，配制成质量分数为 0.05-0. 2%的油相溶液； 3) 将金属富勒烯溶解于所述油相溶液中，或者将羟基化的金属富勒烯溶解于所述水相 溶液中，所述金属富勒烯在油相溶液中的质量分数或所述羟基化的金属富勒烯在水相溶液 中的质量分数均为〇. 01-0. 2% ; 4) 界面聚合：将多孔支撑膜浸渍在水相溶液中，取出后除去多孔支撑膜表面残存的水 相溶液，再将所述多孔支撑膜表面与油相溶液单面接触进行界面聚合反应，得到初生态杂 化反渗透膜，将所述初生态杂化反渗透膜从油相溶液中取出，干燥后得到所述反渗透膜。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中的水为超纯水。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的有机溶剂选自正己烷、 十二烷和十四烷中的至少一种。6. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中的金属富勒烯为GdOC82，羟 基化的金属富勒烯为羟基化的Gd@C S2。7. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中的多孔支撑膜选自聚砜多 孔支撑膜、聚氨酯多孔支撑膜或聚丙烯多孔支撑膜，优选为聚砜多孔支撑膜。8. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中所述初生态杂化反渗透膜 从油相溶液中取出，在50~120°C下干燥5~10分钟，然后置于超纯水中保存。9. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述GdOC82通过电弧法制备。10. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述GdOC82的羟基化方法包括：将GdO C82的甲苯溶液与NaOH水溶液混合，以四丁基氢氧化铵为催化剂，室温下搅拌得到沉淀，将 沉淀水溶后过柱分离，得到羟基化的Gd@C S2。
【专利摘要】本发明涉及一种反渗透膜及其制备方法，属于膜分离技术领域。在反渗透膜中包括分散在所述反渗透膜中的金属富勒烯，优选所述金属富勒烯为GdC82，即内嵌金属钆的C82。本发明还提供了所述反渗透膜的制备方法，包括制备溶解有间苯二胺的水相溶液和溶解有均苯三甲酰氯的油相溶液，然后将金属富勒烯溶解于所述油相溶液中，或者将羟基化的金属富勒烯溶解于所述水相溶液中，通过界面聚合得到所述反渗透膜。本发明利用金属富勒烯独特的笼状结构、纳米孔结构和良好的水分子传质通道作用，将其引入到聚酰胺分离层中，可有效提高反渗透膜的水通量及截盐率，并且使所述反渗透膜具有良好的抗菌性能。
【IPC分类】B01D71/56, C02F1/44, B01D67/00, B01D69/12
【公开号】CN105080366
【申请号】CN201410161382
【发明人】苗小培, 黄文氢, 严昊
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年4月22日