CN102219673A - 荷正电纳滤复合膜及其制备方法 - Google Patents

荷正电纳滤复合膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102219673A
CN102219673A CN201110116320XA CN201110116320A CN102219673A CN 102219673 A CN102219673 A CN 102219673A CN 201110116320X A CN201110116320X A CN 201110116320XA CN 201110116320 A CN201110116320 A CN 201110116320A CN 102219673 A CN102219673 A CN 102219673A
Authority
CN
China
Prior art keywords
formula
polyacrylonitrile
preparation
composite membrane
piperazine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110116320XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102219673B (zh
Inventor
张所波
王海峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS filed Critical Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority to CN201110116320.XA priority Critical patent/CN102219673B/zh
Publication of CN102219673A publication Critical patent/CN102219673A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102219673B publication Critical patent/CN102219673B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

本发明提供了具有式(I)结构的化合物及其制备方法。本发明还提供了一种荷正电纳滤复合膜,包括:聚丙烯腈支撑层;复合于所述聚丙烯腈支撑层表面的功能层,所述功能层为具有式(I)结构的化合物与哌嗪的聚合物。本发明还提供了一种荷正电纳滤复合膜的制备方法。本发明提供的荷正电纳滤复合膜表现为正电性,不仅具有较高的膜通量,而且对钙、镁等阳离子具有较高的截留率。另外,本发明提供的制备方法工艺简单、原料来源广泛,易于实现工业化生产。实验表明,本发明提供的方法制备得到的荷正电纳滤复合膜的水通量可达50L/m2h,对钙、镁等阳离子的截留率可达95%。
Figure DDA0000059594260000011

Description

荷正电纳滤复合膜及其制备方法
技术领域
本发明属于膜分离技术领域,尤其涉及一种荷正电纳滤复合膜及其制备方法。
背景技术
纳滤膜是在反渗透膜基础上发展起来的一种新型分离膜,其分离性能和操作压力介于反渗透膜和超滤膜之间,因此也被称作疏松反渗透膜、低压反渗透膜或致密超滤膜等。纳滤膜具有对二价盐或高价盐脱除效率高于90%、对分子量介于100~1000的有机小分子也有较高脱除率、操作压力低至0.4MPa~1.0MPa等优点,在食品和药物等领域获得了广泛的应用。
现有技术公开了多种纳滤膜的制备方法,如L-S相转化法、共混法、荷电化法和复合法等,其中,复合法是在多孔基膜上复合一层具有纳米孔径的功能层(又叫表面活性层),制备得到纳滤复合膜,其中,基膜主要起支撑作用,功能层决定膜特点和分离性能。纳滤复合膜的复合方法主要有表面涂覆、界面聚合和就地聚合等。界面聚合是在多孔基膜表面的水相和有机相界面间聚合,形成聚合物功能层的聚合过程,目前一般采用多元胺和多元酰氯在多孔基膜表面进行缩聚反应制备纳滤复合膜,主要包括以下步骤:首先将多孔基膜浸入多元胺的水溶液中,然后浸入多元酰氯的有机溶液中反应,最后经过后处理后得到纳滤复合膜。
申请号为200710172172.7的中国专利文献公开了一种聚酯纳滤复合膜,其以聚砜超滤膜为多孔基膜,以三乙醇胺或三异丙醇胺为多元胺单体,以邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯或均苯三甲酰氯为多元酰氯单体经过界面聚合得到,该纳滤复合膜对二价阴离子如硫酸根等具有较高的脱盐率,可达80%,但是其对阳离子的脱除率不高。美国专利US5152901公开了一种采用均苯三酰氯和间苯二甲酰氯与哌嗪、多元脂肪胺和不饱和胺通过界面聚合得到的纳滤复合膜,该纳滤复合膜可截留钙离子、镁离子等阳离子,但是其脱除率不高。张所波等以联苯四酰氯和哌嗪为原料通过界面聚合制备得到纳滤复合膜,该复合膜对硫酸根等二价阴离子具有较高的脱除率,但是对钙、镁等阳离子的脱除率仅为40%。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种荷正电纳滤复合膜及其制备方法,本发明提供的荷正电纳滤复合膜对二价阳离子具有较高的截留率。
本发明提供了具有式(I)结构的化合物:
Figure BDA0000059594240000021
本发明提供了一种具有式(I)结构化合物的制备方法,包括以下步骤:
间苯二甲酸和多聚甲醛在硫酸中发生反应,得到3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷;
向所述3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷中加入SOCl2进行酰化反应,得到具有式(I)结构的化合物;
Figure BDA0000059594240000022
本发明提供了一种荷正电纳滤复合膜,包括:
聚丙烯腈支撑层;
复合于所述聚丙烯腈支撑层表面的功能层,所述功能层为具有式(I)结构的化合物与哌嗪的聚合物;
Figure BDA0000059594240000023
优选的,所述功能层为具有式(I)结构的化合物、多元酰氯与哌嗪的聚合物,所述多元酰氯为均苯三酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的一种或多种。
本发明还提供了一种荷正电纳滤复合膜的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚丙烯腈支撑层浸入哌嗪水溶液中,得到表面覆盖有哌嗪水溶液的聚丙烯腈支撑层;
b)向所述表面覆盖有哌嗪水溶液的聚丙烯腈支撑层加入具有式(I)结构化合物的有机溶液,进行聚合反应;
Figure BDA0000059594240000031
c)将所述步骤b)得到的复合膜进行热处理,得到纳滤复合膜。
优选的,所述哌嗪水溶液的质量体积浓度为0.1g/100mL~4g/100mL。
优选的,所述具有式(I)结构化合物的有机溶液的质量体积浓度为0.02g/100mL~0.20g/100mL。
优选的,所述具有式(I)结构化合物的有机溶液为具有式(I)结构化合物的甲苯溶液、异丙苯溶液或二甲苯溶液。
优选的,所述步骤b)具体为:
向所述表面覆盖有哌嗪水溶液的聚丙烯腈支撑层加入含有具有式(I)结构化合物和多元酰氯的有机溶液,进行聚合反应,所述多元酰氯为均苯三酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的一种或多种。
优选的,所述聚丙烯腈支撑层的截留分子量为20000~50000。
与现有技术相比,本发明以聚丙烯腈支撑层为基膜,以3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷和哌嗪为反应单体在所述聚丙烯腈基膜上发生界面聚合反应制备得到荷正电纳滤复合膜。在本发明中,3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷和哌嗪发生聚合反应,生成含有胺基官能团的聚合物,从而使得到的纳滤复合膜表现为正电性,不仅具有较高的水通量,而且对钙、镁等阳离子具有较高的截留率。另外,本发明提供的制备方法工艺简单、原料来源广泛,易于实现工业化生产。实验表明,本发明提供的方法制备得到的纳滤复合膜的水通量可达50L/m2h,对钙、镁等阳离子的截留率可达95%。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的核磁共振谱图;
图2为本发明实施例制备的荷正电纳滤复合膜表面的电镜扫描照片;
图3为本发明实施例制备的荷正电纳滤复合膜断面的电镜扫描照片;
图4为本发明实施例制备的荷正电纳滤复合膜功能层的红外谱图;
图5为本发明实施例制备的荷正电纳滤复合膜功能层的XPS谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种具有式(I)结构的化合物:
Figure BDA0000059594240000041
具有式(I)结构的化合物的化学名称为:3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷。
本发明还提供了一种具有式(I)结构化合物的制备方法,包括以下步骤:
间苯二甲酸和多聚甲醛在硫酸中发生反应,得到3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷;
向所述3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷中加入SOCl2进行酰化反应,得到具有式(I)结构的化合物。
本发明以间苯二甲酸和多聚甲醛为原料,以硫酸为溶剂,制备得到3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷;然后对所述3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷进行酰化,得到具有式(I)结构的化合物,即3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷,反应式如下:
首先将间苯二甲酸和多聚甲醛加入到硫酸中进行反应,得到3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷。间苯二甲酸和多聚甲醛进行反应的温度优选为80℃~220℃,更优选为100℃~200℃,最优选为120℃~180℃;时间优选为2h~20h,更优选为5h~15h。所述间苯二甲酸与所述多聚甲醛的摩尔比优选为2~4∶1,更优选为2∶1。
反应结束后,将得到的反应混合物倒入冰水混合物中,过滤、干燥、提纯后得到3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷。向所述3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷中加入SOCl2进行酰化反应,蒸出多余的SOCl2后,用环己烷将得到的反应产物洗涤,得到具有式(I)结构的化合物,即3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷。
本发明还提供了一种荷正电纳滤复合膜,包括:
聚丙烯腈支撑层;
复合于所述聚丙烯腈支撑层表面的功能层,所述功能层为具有式(I)结构的化合物与哌嗪的聚合物。
本发明提供的荷正电纳滤复合膜由聚丙烯腈支撑层和聚合物功能层组成,具有良好的水通量和脱盐率。
在所述荷正电纳滤复合膜中,所述聚丙烯腈支撑层为聚酯无纺布支撑的聚丙烯腈多孔膜;所述聚丙烯腈支撑层的截留分子量优选为10000~50000,更优选为20000~30000。
在所述荷正电纳滤复合膜中,所述功能层为具有式(I)结构的化合物与哌嗪的聚合物,所述聚合物具有式(II)所示结构:
Figure BDA0000059594240000061
其中,n为聚合度。
所述功能层中存在胺基官能团,表现为正电性,从而对钙、镁等阳离子具有良好的脱除率。
在本发明中,所述功能层优选为具有式(I)结构的化合物、多元酰氯与哌嗪的聚合物,即由具有式(I)结构的化合物、多元酰氯和哌嗪聚合生成的聚合物。所述多元酰氯优选为均苯三酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的一种或多种,更优选为均苯三酰氯。
本发明还提供了一种荷正电纳滤复合膜的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚丙烯腈支撑层浸入哌嗪水溶液中,得到表面覆盖有哌嗪水溶液的聚丙烯腈支撑层;
b)向所述表面覆盖有哌嗪水溶液的聚丙烯腈支撑层加入具有式(I)结构化合物的有机溶液,进行聚合反应;
c)将所述步骤b)得到的复合膜进行热处理,得到纳滤复合膜。
本发明以聚丙烯腈膜为基膜,采用界面聚合的方法制备荷正电纳滤复合膜。
所述聚丙烯腈支撑层为聚酯无纺布支撑的聚丙烯腈多孔膜;所述聚丙烯腈支撑层的截留分子量优选为10000~50000,更优选为20000~30000。
按照本发明,所述聚丙烯腈支撑层优选按照以下方法制备:
将聚丙烯腈、制孔剂和表面活性剂溶于有机溶剂中,得到混合溶液;
将所述混合溶液刮涂于聚酯无纺布上,去除有机溶剂后得到聚丙烯腈支撑层。
所述混合溶液中,所述聚丙烯腈的质量浓度优选为5%~20%,更优选为10%~15%;所述制孔剂的质量浓度优选为10%~20%,更优选为12%~18%;所述表面活性剂的质量浓度优选为0.01%~0.05%,更优选为0.02~0.04%。
按照本发明,所述制孔剂优选为乙二醇单甲醚、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一种或多种,更优选为聚乙烯吡咯烷酮;所述表面活性剂优选为烷基酚聚氧乙酯磷酸酯、烷基磺酸盐和聚乙烯醇中的一种或多种,更优选为聚乙烯醇;所述有机溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
将所述聚丙烯腈支撑层浸入哌嗪水溶液中,使哌嗪水溶液覆盖在所述聚丙烯腈支撑层表面。所述哌嗪水溶液的质量体积浓度优选为0.1g/100mL~4g/100mL,更优选为1g/100mL~3g/100mL。所述聚丙烯腈支撑层在所述哌嗪水溶液中的停留时间优选为1min~5min,更优选为2min~4min。
将所述聚丙烯腈支撑层从哌嗪水溶液中取出,优选将其在空气中晾干3min~9min,然后向所述聚丙烯腈支撑层表面加入具有式(I)结构化合物的有机溶液,具有式(I)结构的化合物与哌嗪发生聚合反应,生成复合在所述聚丙烯腈支撑层表面的聚合物,所述聚合物具有式(II)结构。
在本发明中,所述具有式(I)结构化合物的有机溶液的质量体积浓度优选为0.02g/100mL~0.20g/100mL,更优选为0.05g/100mL~0.15g/100mL;所述具有式(I)结构化合物的有机溶液优选为具有式(I)结构化合物的甲苯溶液、异丙苯溶液或二甲苯溶液,更优选为具有式(I)结构化合物的甲苯溶液。
所述具有式(I)结构化合物与哌嗪进行聚合反应的时间优选为5s~60s,更优选为10s~50s。
在本发明中,所述具有式(I)结构化合物的有机溶液优选为含有具有式(I)结构化合物和多元酰氯的有机溶液,此时,具有式(I)结构的化合物、多元酰氯和哌嗪发生共聚反应,得到共聚物。本发明中,所述多元酰氯优选为均苯三酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的一种或多种,更优选为均苯三酰氯。
当所述具有式(I)结构化合物的有机溶液优选为含有具有式(I)结构化合物和多元酰氯的有机溶液时,所述具有式(I)结构化合物和多元酰氯的总质量浓度优选为0.02g/100mL~0.20g/100mL,更优选为0.05g/100mL~0.15g/100mL;所述具有式(I)结构化合物和多元酰氯的质量比优选为(1~4)∶(1~4)。
界面聚合反应完毕后,将得到的复合膜进行热处理,得到荷正电纳滤复合膜。所述热处理具体为:将所述复合膜于30℃~90℃下处理3min~9min。
本发明优选将所述经过热处理的复合膜进行漂洗,更优选为在30℃~60℃的水中漂洗10min~40min,得到荷正电纳滤复合膜。
得到荷正电纳滤复合膜后,对所述荷正电纳滤复合膜进行性能测试,结果表明,其水通量可达50L/m2h,对钙、镁等阳离子的脱除率可达95%。
与现有技术相比,本发明以聚丙烯腈支撑层为基膜,以3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷和哌嗪为反应单体在所述聚丙烯腈基膜上发生界面聚合反应制备得到荷正电纳滤复合膜。在本发明中,3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷和哌嗪发生聚合反应,生成含有胺基官能团的聚合物,从而使得到的纳滤复合膜表现为正电性,不仅具有较高的水通量,而且对钙、镁等阳离子具有较高的截留率。另外,本发明提供的制备方法工艺简单、原料来源广泛,易于实现工业化生产。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的荷正电纳滤复合膜及其制备方法进行详细描述。
以下各实施例中所用原料均为从市场上购得。
实施例1
向装有机械搅拌、冷凝管和分水器的三颈瓶中加入66.04g(0.4mol)间苯二甲酸,然后向其中滴加200mL硫酸,加热溶解后加入6.24g(0.2mol)多聚甲醛,150℃下加热回流10h,反应完成后将得到的反应混合液倒入冰水混合物中,过滤干燥、提纯,得到3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷。将所述3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷加入到单口瓶中,加入SOCl2酰化,蒸出多余的SOCl2后向所述单口瓶中加入环己烷洗涤,得到3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷。
对所述3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷进行核磁共振分析,结果参见图1,图1为本发明实施例1制备的3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的核磁共振谱图,由图1可知,本发明制备得到了3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷,其具有式(I)结构。
实施例2
将聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇溶于N,N-二甲基甲酰胺中,得到混合溶液,所述混合溶液中,聚丙烯腈的质量浓度为10%,聚乙烯吡咯烷酮的质量浓度为15%,聚乙烯醇的质量浓度为0.02%;将所述混合溶液刮涂于聚酯无纺布上,然后将所述无纺布浸入水中得到聚丙烯腈支撑层;所述聚丙烯腈支撑层的截留分子量(MWCO)约为2万。
实施例3
将质量体积浓度为1g/100mL的哌嗪水溶液倾倒在所述聚丙烯腈支撑层表面,使哌嗪水溶液覆盖所述聚丙烯腈支撑层,静置5min后将所述支撑层表面的哌嗪水溶液回收,将所述支撑层置于空气中晾干5min;向晾干的聚丙烯腈膜表面倾倒质量体积浓度为0.15g/100mL的实施例1制备的3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的甲苯溶液,反应30s后,将所述支撑层置于60℃下处理5min,然后于40℃水中漂洗30min,得到荷正电纳滤复合膜。
对所述荷正电纳滤复合膜表面进行电镜扫描,结果参见图2和图3,图2为本发明实施例制备的荷正电纳滤复合膜表面的电镜扫描照片,图3为本发明实施例制备的荷正电纳滤复合膜断面的电镜扫描照片。由图3可知,所述荷正电纳滤复合膜包括支撑层和功能层,所述功能层的厚度为174nm。
对所述荷正电纳滤复合膜的功能层进行红外分析,结果参见图4,图4为本发明实施例制备的荷正电纳滤复合膜功能层的红外谱图。由图4可知,1770cm-1处的酰氯基团特征吸收峰消失,1625cm-1处出现了酰胺键的C=O的吸收峰,1608cm-1处为苯环的吸收峰,由此可见,3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷与哌嗪发生了聚合反应。
对所述荷正电纳滤复合膜的功能层进行X射线光电子能谱分析(XPS),结果参见图5和表1,图5为本发明实施例制备的荷正电纳滤复合膜功能层的XPS谱图,表1为XPS谱图分析结果。
表1XPS谱图分析结果
由图5和表1可知,聚合反应完成后,聚酰胺高分子链中的氧元素同时存在于酰氯水解生成的羧酸和酰胺键中,而氮元素存在于酰胺基团和胺基中,因此低O/N比例说明所述纳滤复合膜表面存在更多的胺基功能团。
3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷与哌嗪发生聚合反应可形成以下A~E5种结构:
其中,A为带有两个羧酸基团的线性结构,B为带有一个羧酸基团的交联结构,C为带有一个胺基的交联结构,D为全交联结构,E为带有两个胺基的交联结构。
由表1可知,功能层的O/N比例测定结构最接近于C所示的结构,因此,所述荷正电纳滤复合膜的功能层具有较多胺基封端的结构,所述纳滤复合膜表现为正电性。
对所述荷正电纳滤复合膜进行水通量和脱盐率性能测试,测试条件如下:500ppm氯化钙和氯化镁的混合水溶液;操作压力为0.4MPa;操作温度为25℃,测试结果表明,所述荷正电纳滤复合膜的水通量为50L/m2h,对镁离子和钙离子的截留率为95%。
实施例4
将质量体积浓度为1g/mL的哌嗪水溶液倾倒在所述聚丙烯腈支撑层表面,使哌嗪水溶液覆盖所述聚丙烯腈支撑层,静置5min后将所述支撑层表面的哌嗪水溶液回收,将所述支撑层置于空气中晾干5min;向晾干的聚丙烯腈膜表面倾倒含有均苯三酰氯和实施例1制备的3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的甲苯溶液,所述甲苯溶液中,均苯三酰氯和3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的总质量体积为0.10g/100mL,均苯三酰氯和3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的质量比为4∶1;反应30s后,将所述支撑层置于60℃下处理5min,然后于40℃水中漂洗30min,得到荷正电纳滤复合膜。
对所述荷正电纳滤复合膜进行水通量和脱盐率性能测试,测试结果表明,所述荷正电纳滤复合膜的水通量为50L/m2h,对镁离子和钙离子的截留率为94%。
实施例5
将质量体积浓度为1g/100mL的哌嗪水溶液倾倒在所述聚丙烯腈支撑层表面,使哌嗪水溶液覆盖所述聚丙烯腈支撑层,静置5min后将所述支撑层表面的哌嗪水溶液回收,将所述支撑层置于空气中晾干5min;向晾干的聚丙烯腈膜表面倾倒含有均苯三酰氯和实施例1制备的3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的甲苯溶液,所述甲苯溶液中,均苯三酰氯和3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的总质量体积为0.10g/100mL,均苯三酰氯和3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的质量比为1∶1;反应30s后,将所述支撑层置于60℃下处理5min,然后于40℃水中漂洗30min,得到荷正电纳滤复合膜。
对所述荷正电纳滤复合膜进行水通量和脱盐率性能测试,测试结果表明,所述荷正电纳滤复合膜的水通量为48L/m2h,对镁离子和钙离子的截留率为93%。
实施例6
将质量体积浓度为1g/100mL的哌嗪水溶液倾倒在所述聚丙烯腈支撑层表面,使哌嗪水溶液覆盖所述聚丙烯腈支撑层,静置5min后将所述支撑层表面的哌嗪水溶液回收,将所述支撑层置于空气中晾干5min;向晾干的聚丙烯腈膜表面倾倒含有均苯三酰氯和实施例1制备的3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的甲苯溶液,所述甲苯溶液中,均苯三酰氯和3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的总质量体积为0.10g/100mL,均苯三酰氯和3,3′,5,5′-四酰氯二苯甲烷的质量比为1∶2;反应30s后,将所述支撑层置于60℃下处理5min,然后于40℃水中漂洗30min,得到荷正电纳滤复合膜。
对所述荷正电纳滤复合膜进行水通量和脱盐率性能测试,测试结果表明,所述荷正电纳滤复合膜的水通量为46L/m2h,对镁离子和钙离子的截留率为94%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.具有式(I)结构的化合物:
Figure FDA0000059594230000011
2.具有式(I)结构化合物的制备方法,包括以下步骤:
间苯二甲酸和多聚甲醛在硫酸中发生反应,得到3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷;
向所述3,3′,5,5′-四羧基二苯甲烷中加入SOCl2进行酰化反应,得到具有式(I)结构的化合物;
Figure FDA0000059594230000012
3.一种荷正电纳滤复合膜,包括:
聚丙烯腈支撑层;
复合于所述聚丙烯腈支撑层表面的功能层,所述功能层为具有式(I)结构的化合物与哌嗪的聚合物;
Figure FDA0000059594230000013
4.根据权利要求3所述的荷正电纳滤复合膜,其特征在于,所述功能层为具有式(I)结构的化合物、多元酰氯与哌嗪的聚合物,所述多元酰氯为均苯三酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的一种或多种。
5.一种荷正电纳滤复合膜的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚丙烯腈支撑层浸入哌嗪水溶液中,得到表面覆盖有哌嗪水溶液的聚丙烯腈支撑层;
b)向所述表面覆盖有哌嗪水溶液的聚丙烯腈支撑层加入具有式(I)结构化合物的有机溶液,进行聚合反应;
Figure FDA0000059594230000021
c)将所述步骤b)得到的复合膜进行热处理,得到纳滤复合膜。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述哌嗪水溶液的质量体积浓度为0.1g/100mL~4g/100mL。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述具有式(I)结构化合物的有机溶液的质量体积浓度为0.02g/100mL~0.20g/100mL。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述具有式(I)结构化合物的有机溶液为具有式(I)结构化合物的甲苯溶液、异丙苯溶液或二甲苯溶液。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)具体为:
向所述表面覆盖有哌嗪水溶液的聚丙烯腈支撑层加入含有具有式(I)结构化合物和多元酰氯的有机溶液,进行聚合反应,所述多元酰氯为均苯三酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的一种或多种。
10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯腈支撑层的截留分子量为20000~50000。
CN201110116320.XA 2011-05-06 2011-05-06 荷正电纳滤复合膜及其制备方法 Active CN102219673B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110116320.XA CN102219673B (zh) 2011-05-06 2011-05-06 荷正电纳滤复合膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110116320.XA CN102219673B (zh) 2011-05-06 2011-05-06 荷正电纳滤复合膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102219673A true CN102219673A (zh) 2011-10-19
CN102219673B CN102219673B (zh) 2014-07-02

Family

ID=44776407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110116320.XA Active CN102219673B (zh) 2011-05-06 2011-05-06 荷正电纳滤复合膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102219673B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014014664A1 (en) 2012-07-19 2014-01-23 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane with increased carboxylic acid functionality
US9029600B2 (en) 2011-09-29 2015-05-12 Dow Global Technologies Llc Method for preparing high purity mono-hydrolyzed acyl halide compound
US9051417B2 (en) 2013-03-16 2015-06-09 Dow Global Technologies Llc Method for solubilizing carboxylic acid-containing compound in hydrocarbon solvent
US9073015B2 (en) 2012-01-06 2015-07-07 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane
US9289729B2 (en) 2013-03-16 2016-03-22 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane derived from carboxylic acid containing acyl halide monomer
US9387442B2 (en) 2013-05-03 2016-07-12 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane derived from an aliphatic acyclic tertiary amine compound
US9399196B2 (en) 2011-08-31 2016-07-26 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane derived from monomer including amine-reactive and phosphorous-containing functional groups
US9616392B2 (en) 2014-01-09 2017-04-11 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane having high acid content and low azo content
US9776141B2 (en) 2014-04-28 2017-10-03 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane post-treated with nitrous acid
US9808769B2 (en) 2013-12-02 2017-11-07 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane post treated with nitrious acid
US9895666B2 (en) 2013-01-14 2018-02-20 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane made using substituted benzamide monomer
US9943810B2 (en) 2014-05-14 2018-04-17 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane post-treated with nitrous acid
US9981227B2 (en) 2014-01-09 2018-05-29 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane having azo content and high acid content
US10137418B2 (en) 2013-01-14 2018-11-27 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane made via interfacial polymerization using a blend of non-polar solvents
CN114870641A (zh) * 2022-05-07 2022-08-09 中国石油大学(华东) 一种哌嗪基原生荷正电纳滤膜及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9452391B1 (en) 2013-12-02 2016-09-27 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane treated with dihyroxyaryl compounds and nitrous acid
JP6535010B2 (ja) 2014-01-09 2019-06-26 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 好ましいアゾ含有量を有する複合ポリアミド皮膜

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1631499A (zh) * 2004-11-12 2005-06-29 国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心 一种新型聚酰胺纳滤复合膜及其制备方法
EP1972338A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-24 Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig Anti-infective agents
CN101352659A (zh) * 2008-09-03 2009-01-28 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚哌嗪酰胺纳滤膜及其制备方法
WO2010006680A1 (de) * 2008-07-18 2010-01-21 Merck Patent Gmbh Materialien für organische elektrolumineszenzvorrichtungen
CN101766962A (zh) * 2010-01-05 2010-07-07 浙江大学 一种荷正电纳滤膜的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1631499A (zh) * 2004-11-12 2005-06-29 国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心 一种新型聚酰胺纳滤复合膜及其制备方法
EP1972338A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-24 Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig Anti-infective agents
WO2010006680A1 (de) * 2008-07-18 2010-01-21 Merck Patent Gmbh Materialien für organische elektrolumineszenzvorrichtungen
CN102076818A (zh) * 2008-07-18 2011-05-25 默克专利有限公司 用于有机电致发光器件的材料
CN101352659A (zh) * 2008-09-03 2009-01-28 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚哌嗪酰胺纳滤膜及其制备方法
CN101766962A (zh) * 2010-01-05 2010-07-07 浙江大学 一种荷正电纳滤膜的制备方法

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9399196B2 (en) 2011-08-31 2016-07-26 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane derived from monomer including amine-reactive and phosphorous-containing functional groups
US9029600B2 (en) 2011-09-29 2015-05-12 Dow Global Technologies Llc Method for preparing high purity mono-hydrolyzed acyl halide compound
US9073015B2 (en) 2012-01-06 2015-07-07 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane
US9643128B2 (en) 2012-07-19 2017-05-09 Dow Global Technologies Llc Thin film composite membrane derived from tetra-functional acyl halide monomer
CN104470629B (zh) * 2012-07-19 2016-12-07 陶氏环球技术有限责任公司 源自于多官能胺以及不同的多官能胺‑反应性单体的组合的膜
CN104470628A (zh) * 2012-07-19 2015-03-25 陶氏环球技术有限责任公司 源自于四官能酰卤单体的薄膜复合膜
WO2014014669A1 (en) 2012-07-19 2014-01-23 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane with improved structure
US9925500B2 (en) * 2012-07-19 2018-03-27 Dow Global Technologies Llc Membrane derived from polyfunctional amine and combination of different polyfunctional amine-reactive monomers
US20150174534A1 (en) * 2012-07-19 2015-06-25 Dow Global Technologies Llc Membrane derived from polyfunctional amine and combination of different polyfunctional amine-reactive monomers
WO2014014666A1 (en) 2012-07-19 2014-01-23 Dow Global Technologies Llc Membrane derived from polyfunctional amine and combination of different polyfunctional amine-reactive monomers
JP2015528742A (ja) * 2012-07-19 2015-10-01 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 多官能性アミンおよび異なる多官能性アミン反応性モノマーの組み合わせ由来の膜
WO2014014664A1 (en) 2012-07-19 2014-01-23 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane with increased carboxylic acid functionality
US9630149B2 (en) 2012-07-19 2017-04-25 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane with improved structure
WO2014014662A1 (en) 2012-07-19 2014-01-23 Dow Global Technologies Llc Thin film composite membrane derived from tetra-functional acyl halide monomer
CN104470629A (zh) * 2012-07-19 2015-03-25 陶氏环球技术有限责任公司 源自于多官能胺以及不同的多官能胺-反应性单体的组合的膜
US9610542B2 (en) 2012-07-19 2017-04-04 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane with increased carboxylic acid functionality
US9895666B2 (en) 2013-01-14 2018-02-20 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane made using substituted benzamide monomer
US10137418B2 (en) 2013-01-14 2018-11-27 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane made via interfacial polymerization using a blend of non-polar solvents
US9289729B2 (en) 2013-03-16 2016-03-22 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane derived from carboxylic acid containing acyl halide monomer
US9051417B2 (en) 2013-03-16 2015-06-09 Dow Global Technologies Llc Method for solubilizing carboxylic acid-containing compound in hydrocarbon solvent
US9387442B2 (en) 2013-05-03 2016-07-12 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane derived from an aliphatic acyclic tertiary amine compound
US9808769B2 (en) 2013-12-02 2017-11-07 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane post treated with nitrious acid
US9616392B2 (en) 2014-01-09 2017-04-11 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane having high acid content and low azo content
US9981227B2 (en) 2014-01-09 2018-05-29 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane having azo content and high acid content
US9776141B2 (en) 2014-04-28 2017-10-03 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane post-treated with nitrous acid
US9943810B2 (en) 2014-05-14 2018-04-17 Dow Global Technologies Llc Composite polyamide membrane post-treated with nitrous acid
CN114870641A (zh) * 2022-05-07 2022-08-09 中国石油大学(华东) 一种哌嗪基原生荷正电纳滤膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102219673B (zh) 2014-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102219673B (zh) 荷正电纳滤复合膜及其制备方法
CN107029562B (zh) 一种基于MXene的复合纳滤膜及其制备方法
CN105435653B (zh) 一种对二价离子脱除具有高选择性的复合纳滤膜及其制备方法
CN105709619B (zh) 一种荷正电纳滤膜及其制备方法
WO2015196753A1 (zh) 一种聚醚酰亚胺复合纳滤膜及制备方法
CN104069749B (zh) 一种超支化聚合物聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法
CN107029558A (zh) 一种耐氯性复合纳滤膜及其制备方法
CN102908914B (zh) 一种具有合金超滤层的复合分离膜及其制备方法
CN104722218B (zh) 一种耐溶剂改性聚醚酰亚胺纳滤膜的制备方法
CN106693706B (zh) 一种纳滤膜、其制备方法与应用
Cui et al. Preparation of pervaporation membranes by interfacial polymerization for acid wastewater purification
CN112495198A (zh) 聚硫酸(氨)酯聚合物制备膜技术与应用
CN110917909A (zh) 聚硫酸(氨)酯类聚合物及其改性聚合物为制膜材料制备分离膜的方法
CN104289117A (zh) 一种牛磺酸改性的亲水复合膜
CN110201544B (zh) 一种高通量高选择性纳滤膜及其制备方法
CN102343225A (zh) 聚苯胺复合超滤膜的制备方法
EP2626127A2 (en) Polyazole membrane for water purification
CN112007513A (zh) 一种间位芳纶基聚酰胺复合纳滤膜的制备方法
CN102698611A (zh) 湿法纺丝法制备聚砜酰胺中空纤维分离膜的方法
Xie et al. Highly heat-resistant NF membrane modified by quinoxaline diamines for Li+ extraction from the brine
Wang et al. Crosslinked benzimidazole-linked polymer membranes for dehydration of organics
Chen et al. Highly stable polysulfone solvent resistant nanofiltration membranes with internal cross-linking networks
CN102659575B (zh) 一种反渗透复合膜及其制备方法
CN110860220B (zh) 一种耐溶剂改性聚芳醚酮超滤膜的制备方法
CN105617888A (zh) 一种高通量高截留率复合纳滤膜的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant