一种抗污染反渗透膜的制备方法及由此得到的反渗透膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于分离膜制备技术领域，更具体地涉一种抗污染反渗透膜及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 膜污染是指与膜接触的料液中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物 理、化学作用或机械作用，而引起的膜面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜 产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。膜污染被公认为是限制膜技术在环保、生物、 医药、食品W及废水处理等工业领域广泛应用的最大瓶颈，因而极大推动了固体表面污染 特性研究及抗污染表面构建方法的开发。目前耐污染技术主要有H类；表面涂覆法、表面接 枝法、表面偏析法。表面涂覆是将一种新的材料沉积在固体表面上形成保护涂层，常用亲水 性的聚己帰醇涂覆，该技术容易造成膜堵孔现象；表面接枝是指通过化学反应在膜表面引 入表面改性基团，提高膜抗污染性质，但是该反应过程复杂繁琐；表面偏析改性是指利用 组分间的溶解行为差异，通过相转化过程中在热力学驱动下的自组装，改善表面性质的方 法，但是开发和设计亲疏水镶嵌的两性嵌段共聚物改性剂或者成膜材料是表面偏析方法首 要需要解决的难题。
[0003] 有研究报道在反渗透膜中通过油相添加或表面涂覆具有杀菌作用的无机纳米颗 粒，W提高复合膜的抗污染能力，纳米银和二氧化铁是其中应用较多的两种材料.目前将 无机纳米金属材料通过超声自组装方法引入反渗透膜的技术还未有报道。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题；提供一种新型简便的抗污染反渗透膜制备技术，将无 机纳米金属材料与反渗透膜复合，W得到耐污染的反渗透膜，W期显著减少反渗透系统的 化学药剂使用量和清洗频率，延长反渗透膜的使用寿命，节省系统的运行成本。
[0005] 为了克服现有技术中反渗透抗污染改性易造成堵孔现象、过程复杂、改性剂难制 备等问题，本发明提供了一种简便、新型的抗污染膜制备技术，能够有效的与聚醜胺反渗透 膜复合，从而提高该膜的抗污染性能。
[0006] 本发明的第一个实施方式涉及一种抗污染反渗透膜的制备方法，包括：
[0007] 1)使用金属锥膜法将金属喷锥在载片上；
[0008]2)将锥有金属的载片置于溶剂中进行超声分散得到纳米金属悬液；
[0009] 3)将反渗透膜置于步骤2)中得到的纳米金属悬液中并进行超声得到所述抗污染 反渗透膜。
[0010] 在本发明的另一个优选实施方式中，所述金属选自笛、银和铁中的至少一种，优选 为笛。
[0011] 在本发明的另一个优选实施方式中，所述步骤2)中的所述溶剂为水和己醇的混 合溶液，其中水/己醇的体积比优选为1:1~1:10。
[0012] 在本发明的另一个优选实施方式中，所述步骤2)中的超声的时间为1-100小时， 优选2-50小时，更优选2-10小时。
[0013] 在本发明的另一个优选实施方式中，所述步骤3)中的超声的时间0. 2-10小时，优 选0. 5-5小时，更优选0. 5-2小时。
[0014] 本发明的第二实施方式涉及一种上述方法制备的抗污染反渗透膜。
[0015] 在本发明的一个优选实施方式中，所述纳米金属在所述反渗透膜上形成了分子网 络结构。
[0016] 在本发明的一个优选实施方式中，所述抗污染反渗透膜中的金属为笛纳米颗粒。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] 本发明采用一种新颖的超声自组装技术将无机纳米金属材料引入反渗透膜功能 层，在其表面形成均匀的分子网络结构，可有效地阻挡污染物在膜表面附着沉积。
[0019] 本发明的另一个优点是使用了金属笛作为抗污染材料，其能形成更好了金属网 络结构，而且抗污染性能更加优异。
【附图说明】
[0020] 图1初始反渗透膜扫描电镜图。
[0021] 图2为本发明实施例2抗污染反渗透膜扫描电镜图。
[0022] 图3为本发明实施例中制备的金属笛悬液扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0023] W下结合实施例对本发明进行详细说明，但需要理解的是，送些实施例仅用于示 例性的描述的优点和实施方式，而本发明的范围并不限于W下实施例。
[0024] 实施例1
[00巧]A.将超声清洗后的载玻片放入高真空瓣射锥膜仪LeicaEMSCD500中多次重复喷 锥笛膜，瓣射条件；瓣射时间5S-30S;瓣射电流20mA;工作距离35mm;工作气体Ar气；工 作压力0.OSmbar。
[0026] B.将锥膜后的载玻片放在水/己醇体积比1:10中超声分散1小时得到金属笛悬 液。
[0027] C.将反渗透膜片放在上述笛金悬液中再超声2小时即可。
[0028] 化配制无机物原水溶液；300mg/LNa肥〇3、600mg/L化Clz,将上述制备的抗污染反 渗透膜放在所配的该原水溶液反复浸泡冲刷，之后测其水通量。该膜抗污染性能测试结果 如下表所示。
[002引 实施例2
[0030] A.将超声清洗后的载玻片放入高真空瓣射锥膜仪LeicaEMSCD500中多次重复喷 锥笛膜，瓣射条件；瓣射时间5S-30S;瓣射电流20mA;工作距离35mm;工作气体Ar气；工 作压力0.OSmbar。
[0031] B.将锥膜后的载玻片放在水/己醇体积比1:1中超声分散2小时得到金属笛悬 液。
[0032] C.将反渗透膜片放在上述笛金悬液中再超声0.5小时即可。
[0033] D.配制有机物原水溶液；30mg/L牛奶溶液，将上述制备的抗污染反渗透膜放在所 配的该原水溶液反复浸泡冲刷，之后测其水通量。该膜抗污染性能测试结果如下表所示。
[0034] 图1为初始反渗透膜扫描电镜图。图2为本实施例的抗污染反渗透膜扫描电镜图。 可W看出，通过本发明的方法，金属笛在反渗透陌上形成了一种网络结构，如此可非常有效 地阻挡污染物在膜表面附着沉积。
[00对 实施例3
[0036] A.将超声清洗后的载玻片放入高真空瓣射锥膜仪LeicaEMSCD500中多次重复喷 锥笛膜，瓣射条件；瓣射时间5S-30S;瓣射电流20mA;工作距离35mm;工作气体Ar气；工 作压力0.OSmbar。
[0037] B.将锥膜后的载玻片放在水/己醇体积比1:5中超声分散10小时得到金属笛悬 液。
[0038] C.将反渗透膜片放在上述笛金悬液中再超声5小时即可。
[0039]化配制含有大肠杆菌的原水溶液，将上述制备的抗污染反渗透膜放在所配的该原 水溶液反复浸泡冲刷，之后测其水通量。该膜抗污染性能测试结果如下表所示。
[0040] 表1
[0042]有表1可W看出，本发明的方法制备的抗污染反渗透膜的抗污染芯能非常良好， 衰减率也非常低。在反渗透效果和使用寿命方面均得到的优异的效果。
【主权项】
1. 一种抗污染反渗透膜的制备方法，包括： 1) 使用金属镀膜法将金属喷镀在载片上； 2) 将镀有金属的载片置于溶剂中进行超声分散得到纳米金属悬液； 3) 将反渗透膜置于步骤2)中得到的纳米金属悬液中并进行超声得到所述抗污染反渗 透膜。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属选自钼、银和钛中的至少一种。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属为钼。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的所述溶剂为 水和乙醇的混合溶液。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水和乙醇的体积比为1:1~1:10。6. 根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的超声的时间 为1-100小时，优选2-50小时，更优选2-10小时。7. 根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中的超声的时间 0. 2-10小时，优选0. 5-5小时，更优选0. 5-2小时。8. -种根据权利要求1-7中任一项所述的方法制备的抗污染反渗透膜。9. 根据权利要求8所述的反渗透膜，其特征在于，所述纳米金属在所述反渗透膜上形 成了分子网络结构。10. 根据权利要求8或9所述的反渗透膜，其特征在于，所述抗污染反渗透膜中的金属 为钼纳米颗粒。
【专利摘要】本发明涉及一种抗污染反渗透膜的制备方法，包括：1)使用金属镀膜法将金属喷镀在载片上；2)将镀有金属的载片置于溶剂中进行超声分散得到纳米金属悬液；3)将反渗透膜置于步骤2)中得到的纳米金属悬液中并进行超声得到所述抗污染反渗透膜。本发明还涉及一种所述方法制备得到的抗污染反渗透膜。
【IPC分类】B01D71/56, B01D69/02, B01D71/02, B01D67/00
【公开号】CN105435647
【申请号】CN201410419162
【发明人】苗小培, 黄文氢
【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】2016年3月30日
【申请日】2014年8月22日