CN102921314B - 一种具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜及其制备方法 - Google Patents

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CN102921314B CN201210413271.0A CN201210413271A CN102921314B CN 102921314 B CN102921314 B CN 102921314B CN 201210413271 A CN201210413271 A CN 201210413271A CN 102921314 B CN102921314 B CN 102921314B
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Abstract

本发明公开了一种具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜及其制备方法,其脱盐层由高分子纳米凝胶与聚酰胺互穿形成的立体网络组成;其制备方法是在A溶液和/或B溶液的溶剂中预先加入分散性良好的亲水和/或亲油高分子纳米凝胶,配制含间苯二胺和/或对苯二胺的水相A溶液,配制含均苯三甲酰氯的有机相B溶液,使A溶液和B溶液在多孔支撑载体上充分接触,进行界面反应,采用去离子水漂洗和甘油保湿处理,烘干。本发明的复合反渗透膜在225psi压力下,对氯化钠的脱除率不低于99%,通量不低于25GFD;可通过高分子纳米凝胶的性质来调控脱盐层的微观结构和荷电性质,制备具有较高抗污染能力的反渗透膜;还可用于开发新型低污染反渗透膜。

Description

一种具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜及其制备方法,属于纳米改性膜材料技术领域。
背景技术
在全球水资源匮乏的时代背景和RO膜长期依赖进口的历史背景下,国内反渗透膜工业对国民经济的可持续发展和提升综合国际竞争力非常重要。国产膜的技术性能经过多年来的探索和积累已逐渐成熟,所以现在亟需开发出更多优质的反渗透膜品种。RO膜的技术指标分为膜片技术指标和膜元件技术指标,前者具有很强的说明意义,往上工序追溯可推知膜片的生产技术水平,往下工序延伸可卷制出相应技术指标的膜元件,而且后者在很大程度上依赖于前者,因此,膜片的技术指标非常重要。膜片技术指标主要有脱盐率和水通量,膜片技术指标和配方、生产工艺、过程控制直接相关,基本的配方是间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)通过界面聚合生成芳香聚酰胺层,即所谓RO层。使用不同的生产配方、生产工艺特别是后处理方法,会得到不同品质的膜片。
纳米材料由于其大比表面积的特殊性质,使之在纳米和分子水平范围内具有特殊的应用性能,已成为材料科学中最为热门和前沿的研究领域。有机、无机杂化材料兼具聚合物的低密度、高韧性、可塑性以及无机材料的透明性、高折射率、表面坚硬性等诸多优良性质,因此,将有机、无机杂化纳米材料应用在复合反渗透膜上具有巨大的潜力和发展前景。
CN102133507A公开了一种高脱盐反渗透复合膜,是在多孔支撑膜上通过多元胺与多元酰氯间的界面缩聚复合有一层聚酰胺类超薄脱盐层,在高分子脱盐层上通过溶液涂覆技术复合有一层含羧基和酰胺单元的高分子材料层。CN102553458A公开了一种大通量抗污染复合反渗透膜及其制备方法,是通过含环氧基团单体的固化和多元醇单体的交联,经过高温处理,在包含有无纺布层、聚合物支撑层和聚酰胺功能层的基础反渗透膜表面形成交联致密网状涂层。CN102166482A公开了一种纳米功能化高分子超滤膜的制备方法,是将成膜高分子与成孔添加剂完全溶解后,加入预先制备的无机纳米溶胶,搅拌混合均匀,直接纺丝或者流延刮膜,再进入凝胶溶成膜。CN102500244A公开了一种海水淡化反渗透复合膜的制备方法,是将聚砜溶解在溶剂中,并通过涂刮在增强材料无纺布上,进入水中凝胶,然后漂洗后制备多孔支撑膜,然后将支撑膜移到水相浸渍槽、有机相浸渍槽中进行反应,最后经干燥,即可。CN101791522A公开了一种含碳纳米管的杂化反渗透复合膜的制备方法,在合成聚酰胺膜的单体溶液中添加碳纳米管,通过浸渍法制备含碳纳米管的杂化反渗透复合膜。以上专利文献中的复合反渗透膜都旨在达到提高水通量、脱盐率和低污染性等效果。但对于反渗透膜性能特别是其脱盐层结构与性质的更精确调控,目前专利所采用的技术很难达到要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高分子纳米凝胶互穿复合反渗透膜及其制备方法,实现了反渗透膜脱盐层结构与性质的更精确的调控。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜,包括多孔支撑层和脱盐层,其多孔支撑层由聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亚苯基砜、改性聚亚苯基砜和聚氯乙烯中的任一种或几种经过常规非溶剂诱导溶液相分离形成,其特征在于:所述脱盐层由高分子纳米凝胶与聚酰胺互穿形成的立体网络组成,高分子纳米凝胶在脱盐层中的比例为0.5~40wt%。
所述脱盐层所含的带电基团的种类和数量由高分子凝胶调节:
带正电脱盐层由壳聚糖凝胶甲壳素凝胶、聚乙烯胺凝胶和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的任一种或几种调节;
带负电或电中性脱盐层由聚乙烯醇、聚丙烯酸凝胶、聚甲基丙烯酸甲酯凝胶、聚甲基丙烯酸乙酯凝胶、聚甲基丙烯酸丁酯凝胶、胶原蛋白凝胶、聚乙二醇凝胶、聚氧化乙烯凝胶、纤维素凝胶、聚苯乙烯凝胶、聚有机硅凝胶、聚酰亚胺凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯基吡咯烷酮凝胶、聚N-乙烯基己内酰胺凝胶、聚乳酸凝胶、海藻酸凝胶、淀粉凝胶、聚乙烯胺凝胶、聚马来酸酐凝胶、聚丙烯酸异辛酯凝胶、聚甲基丙烯酸月桂酸凝胶、聚丙酸四羟丁酯凝胶、N-羟甲基丙烯酰胺凝胶、N-异丙基丙烯酰胺凝胶、聚环氧琥珀酸凝胶、聚亚乙基亚胺凝胶、卡拉胶、阿拉伯胶、透明质酸、黄原胶、果胶、瓜尔胶和田菁胶中的任一种或几种调节。
制备上述具有高分子纳米凝胶互穿网络复合反渗透膜的制备方法,主要包括以下几个步骤:
(1)在A溶液和/或B溶液的溶剂中预先加入分散性良好的亲水和/或亲油高分子纳米凝胶;
(2)配制含间苯二胺和/或对苯二胺的水相A溶液,其浓度为0.5wt%~5wt%;
(3)配制含均苯三甲酰氯的有机相B溶液,其浓度为0.05~1wt%;
(4)将多孔支撑层浸在A溶液中,接触时间为1~200s,沥干表面水珠后,再放入B溶液中,接触时间为1~300s,使A溶液和B溶液在多孔支撑载体上充分接触,进行界面反应;
(5)对膜片采用温度为20~80°C、浴比为1:(5~100)的去离子水漂洗5~10min,并浸泡在温度为15~80°C、浓度为0.5~20wt%的甘油溶液中1~40min,进行保湿处理;
(6)在温度为20~120°C的条件下烘干,烘干时间为2~60min。
所述步骤(3)中B溶液的溶剂选自环己烷、己烷、庚烷、辛烷、石脑油、ISOPAR-E、ISOPAR-L、ISOPAR-G和矿物油中至少一种。
所述步骤(1)中的高分子纳米凝胶的粒径为1~1000nm,优选为10~300nm;在A溶液或B溶液所用溶剂的完全溶胀下,溶胀度低于85wt%。
所述步骤(1)中的高分子纳米凝胶选自聚乙烯醇凝胶、聚丙烯酸凝胶、聚甲基丙烯酸甲酯凝胶、聚甲基丙烯酸乙酯凝胶、聚甲基丙烯酸丁酯凝胶、胶原蛋白凝胶、聚乙二醇凝胶、聚氧化乙烯凝胶、壳聚糖凝胶、纤维素凝胶、聚苯乙烯凝胶、聚有机硅凝胶、聚酰亚胺凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯基吡咯烷酮凝胶、聚N-乙烯基己内酰胺凝胶、聚乳酸凝胶、海藻酸凝胶、淀粉凝胶、甲壳素凝胶、聚乙烯胺凝胶、聚马来酸酐凝胶、聚丙烯酸异辛酯凝胶、聚甲基丙烯酸月桂酸凝胶、聚丙酸四羟丁酯凝胶、N-羟甲基丙烯酰胺凝胶、N-异丙基丙烯酰胺凝胶、聚环氧琥珀酸凝胶、聚亚乙基亚胺凝胶、聚二甲基二烯丙基氯化铵凝胶、卡拉胶、阿拉伯胶、透明质酸、黄原胶、果胶、瓜尔胶和田菁胶中的任一种或几种。
所述步骤(4)中的界面反应中,当高分子纳米凝胶由A溶液引入脱盐层时,高分子纳米凝胶在水溶液中的分散浓度为0.1~30wt%,优选为0.1~10wt%;当高分子纳米凝胶由B溶液引入脱盐层中,高分子纳米凝胶在B溶液溶剂中的分散浓度为0.01~30wt%,优选为0.05~20wt%。
所述步骤(4)中的界面反应结束后,采用风干处理方式去除反渗透膜表面的有机相溶剂,其中风速范围为0.1m/s~20m/s,优选为1~5m/s;温度为10~100°C,优选为10~70°C。
所述反渗透膜在风干处理后,采用柠檬酸清洗处理,其中柠檬酸浓度为0.1~30wt%,优选为0.5~20wt%,柠檬酸溶液温度为15~100°C,优选为40~90°C,处理时间1~120min。
本发明的技术方案是依靠所述凝胶在交联结构和荷电性方面的多样选择性和连续可调性,实现对反渗透膜脱盐层的结构和性质进行可控调整,以获取比普通反渗透膜更具针对性的应用性能;如亲水的羟基和羧基等基团的控制性引入可以获取不同程度的反渗透膜性能,这是本发明的主要创新点之一。本发明的另一创新点在于脱盐层的互穿网络结构,而传统的反渗透膜或无机纳米杂化反渗透膜均只采用单一聚酰胺网络。
采用本发明所述方法制备的复合反渗透膜具有高通量高脱盐的性能,其亲水性、带电性以及由此产生的低污染能力可以通过凝胶粒子的物理或化学性质来有效调节,该技术对复合反渗透膜的脱盐层具有很强的调控能力,因此,具有十分重大的实际应用价值。
为进一步对本发明进行描述,下面结合试验例来说明本发明的有益效果。
试验例1膜元件平均通量(GPD)和脱盐率的对比试验
取实施例1~5所得RO膜,卷制成家用膜元件,与现有技术中的螺旋卷式膜元件的平均通量(GPD)及有效脱盐率对比(试验条件:测试液为250ppmNaCl溶液,操作压力为60psi,回收率15%),结果见表1。将实施例1~5所得RO膜制成的抗污染膜元件与现有技术中的螺旋卷式膜元件的初始通量和运行15h后的通量对比(试验条件:试验污染物为500ppmCaCl2与250ppmNaHCO3混合溶液,操作压力为60psi,回收率15%,温度均控制在25℃左右;运行15h分别记录纯水流量、出水电导率,由此计算反渗透膜元件的通量和脱盐率,对膜元件整体抗污染能力进行对比评定),结果见表2:
表1RO膜的平均通量(GPD)和脱盐率
膜元件 平均通量(GPD) 脱盐率(%)
现有技术 53.18 96.79
实施例1 51.32 97.43
实施例2 55.46 97.14
实施例3 52.41 97.61
实施例4 50.43 97.47
实施例5 57.71 97.22
表2RO膜的初始通量和运行15h后的通量
膜元件 初始通量(GPD) 运行15h后通量(GPD)
现有技术 53.18 44.65
实施例1 51.32 49.73
实施例2 55.46 53.17
实施例3 52.41 49.10
实施例4 50.43 46.54
实施例5 57.71 52.90
由表1可知,本发明的抗污染复合反渗透膜和普通反渗透膜相比,在水通量相似的情况下,脱盐率明显要高。由表2可知,本发明的抗污染膜元件具备很好的抗无机污染能力,组件通量的衰减幅度明显低于现有普通反渗透膜,这一性能极大地提高了反渗透膜组件的使用寿命。
与现有技术相比,本发明达到的技术效果为:形成了具有高分子纳米凝胶与聚酰胺互穿网络脱盐层结构的复合反渗透膜,获取了较高的对氯化钠的脱除率;本发明的复合反渗透膜在225psi压力下,对氯化钠的脱除率不低于99%,通量不低于25GFD;可通过高分子纳米凝胶的性质来调控脱盐层的微观结构和荷电性质,制备具有较高抗污染能力的反渗透膜;还可用于开发新型低污染反渗透膜。
附图说明
图1为本发明实验膜脱盐层结构的扫描电镜图(SEM图);
图2为比较例的复合反渗透膜脱盐层结构的扫描电镜图(SEM图)。
具体实施方式
为了加深对本发明理解,下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)高分子纳米凝胶粒子的预分散:取80g处于完全溶胀状态的聚乙烯醇纳米凝胶(粒径150nm,溶胀度71.4wt%)分散于1920g去离子水中,搅拌均匀后采用超声波进行超声分散处理60min后即制得纳米凝胶分散液;
(2)配制A溶液:将35g间苯二胺溶于965g步骤(1)所述的聚乙烯醇纳米凝胶分散液中配制成间苯二胺浓度为3.5wt%的溶液,充分搅拌溶解完全,依次加入5gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)和0.5g适量氢氧化钠,将混合溶液进行搅拌溶解即制得A溶液;
(3)配制B溶液:将2.1g均苯三甲酰氯溶解于997.9g环己烷中配制成浓度为0.21wt%的溶液,溶解完全后即得B溶液;
(4)将聚砜多孔支撑层在A溶液中浸泡30s,取出沥干,至膜表面无明显水珠,然后放入B溶液中,接触20s,使A溶液和B溶液在多孔支撑载体上充分接触,进行界面反应,然后让膜片在室温下风干去除残留环己烷,风干时的风速为5m/s,温度为50°C,接着把膜片放在温度为80°C、浓度为10wt%的柠檬酸溶液中浸泡10min;
(5)用温度为50°C、洗浴比为1:50的去离子水清洗膜8min,然后在温度为25°C、浓度为5wt%的甘油溶液中浸泡2min,进行保湿处理;
(6)在烘箱中以80°C的温度条件烘干30min,即可。
实施例2
(1)高分子纳米凝胶粒子的预分散:取80g处于完全溶胀状态的聚乙烯醇纳米凝胶(粒径~550nm,溶胀度80wt%)分散于1920g去离子水中,搅拌均匀后采用超声波进行超声分散处理60min后即制得纳米凝胶分散液;
(2)配制A溶液:将35g间苯二胺溶于965g步骤(1)所述的聚乙烯醇纳米凝胶分散液中配制成间苯二胺浓度为3.5wt%的溶液,充分搅拌溶解完全,依次加入5gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)和0.5g氢氧化钠,将混合溶液进行搅拌溶解即制得A溶液;
(3)配制B溶液:将2.1g均苯三甲酰氯溶解于997.9g环己烷中配制成浓度为0.21wt%的溶液,溶解完全后即得B溶液;
(4)将聚砜多孔支撑层在A溶液中浸泡1s,取出沥干,至膜表面无明显水珠,然后放入B溶液中,接触1s,使A溶液和B溶液在多孔支撑载体上充分接触,进行界面反应,然后让膜片在室温下风干去除残留环己烷,风干时的风速为0.1m/s,温度为100°C,接着把膜片放在温度为15°C、浓度为0.1wt%的柠檬酸溶液中浸泡1min;
(5)用温度为20°C、洗浴比为1:5的去离子水清洗膜5min,然后在温度为15°C、浓度为0.5wt%的甘油溶液中浸泡1min,进行保湿处理;
(6)在烘箱中以20°C的温度条件烘干2min,即可。
实施例3
(1)高分子纳米凝胶粒子的预分散:取80g处于完全溶胀状态的聚乙烯醇纳米凝胶(粒径~200nm,溶胀度86wt%)分散于1920g去离子水中,搅拌均匀后采用超声波进行超声分散处理60min后即制得纳米凝胶分散液;
(2)配制A溶液:将35g间苯二胺溶于965g步骤(1)所述的聚乙烯醇纳米凝胶分散液中配制成间苯二胺浓度为3.5wt%的溶液,充分搅拌溶解完全,依次加入5gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)和0.5g氢氧化钠,将混合溶液进行搅拌溶解即制得A溶液;
(3)配制B溶液:将2.1g均苯三甲酰氯溶解于997.9g环己烷中配制成浓度为0.21wt%的溶液,溶解完全后即得B溶液;
(4)将聚砜多孔支撑层在A溶液中浸泡200s,取出沥干,至膜表面无明显水珠,然后放入B溶液中,接触150s,使A溶液和B溶液在多孔支撑载体上充分接触,进行界面反应,然后让膜片在室温下风干去除残留环己烷,风干时的风速为3m/s,温度为40°C,接着把膜片放在温度为65°C、浓度为15wt%的柠檬酸溶液中浸泡60min;
(5)用温度为60°C、洗浴比为1:100的去离子水清洗膜8min,然后在温度为50°C、浓度为10wt%的甘油溶液中浸泡20min,进行保湿处理;
(6)在烘箱中以70°C的温度条件烘干25min,即可。
实施例4
(1)高分子纳米凝胶粒子的预分散:取80g处于完全溶胀状态的聚乙烯醇纳米凝胶(粒径300nm,溶胀度60wt%)分散于1920g去离子水中,搅拌均匀后采用超声波进行超声分散处理60min后即制得纳米凝胶分散液;
(2)配制A溶液:将35g间苯二胺溶于965g步骤(1)所述的聚乙烯醇纳米凝胶分散液中配制成间苯二胺浓度为3.5wt%的溶液,充分搅拌溶解完全,依次加入5gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)和0.5g氢氧化钠,将混合溶液进行搅拌溶解即制得A溶液;
(3)配制B溶液:将2.1g均苯三甲酰氯溶解于997.9g环己烷中配制成浓度为0.21wt%的溶液,溶解完全后即得B溶液;
(4)将聚砜多孔支撑层在A溶液中浸泡100s,取出沥干,至膜表面无明显水珠,然后放入B溶液中,接触100s,使A溶液和B溶液在多孔支撑载体上充分接触,进行界面反应,然后让膜片在室温下风干去除残留环己烷,风干时的风速为1m/s,温度为70°C,接着把膜片放在温度为70°C、浓度为15wt%的柠檬酸溶液中浸泡40min;
(5)用温度为40°C、洗浴比为1:70的去离子水清洗膜7min,然后在温度为60°C、浓度为15wt%的甘油溶液中浸泡30min,进行保湿处理;
(6)在烘箱中以60°C的温度条件烘干40min,即可。
实施例5
(1)高分子纳米凝胶粒子的预分散:取80g处于完全溶胀状态的聚乙烯醇纳米凝胶(粒径10nm,溶胀度83wt%)分散于1920g去离子水中,搅拌均匀后采用超声波进行超声分散处理60min后即制得纳米凝胶分散液;
(2)配制A溶液:将35g间苯二胺溶于965g步骤(1)所述的聚乙烯醇纳米凝胶分散液中配制成间苯二胺浓度为3.5wt%的溶液,充分搅拌溶解完全,依次加入5gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)和0.5g适量氢氧化钠,将混合溶液进行搅拌溶解即制得A溶液;
(3)配制B溶液:将2.1g均苯三甲酰氯溶解于997.9g环己烷中配制成浓度为0.21wt%的溶液,溶解完全后即得B溶液;
(4)将聚砜多孔支撑层在A溶液中浸泡50s,取出沥干,至膜表面无明显水珠,然后放入B溶液中,接触60s,使A溶液和B溶液在多孔支撑载体上充分接触,进行界面反应,然后让膜片在室温下风干去除残留环己烷,风干时的风速为20m/s,温度为10°C,接着把膜片放在温度为80°C、浓度为10wt%的柠檬酸溶液中浸泡10min;
(5)用温度为80°C、洗浴比为1:30的去离子水清洗膜10min,然后在温度为80°C、浓度为20wt%的甘油溶液中浸泡40min,进行保湿处理;
(6)在烘箱中以120°C的温度条件烘干60min,即可。
取以上本发明实施例1~5所得的RO膜,对其分离性能在膜片检测台进行测试,采用的操作条件为:进液为2000ppmNaCl水溶液,操作压力为225psi,操作温度为25℃,水溶液pH值为6.5-7.5;并按脱盐率和水通量的计算公式得到脱盐率(R)和水通量(F)。取支撑层为聚砜多孔膜,脱盐层为全芳香聚酰胺(间苯二胺和均苯三甲酰氯),厚度为0.18的RO膜为比较例,得到其脱盐率(R)和水通量(F)。脱盐率和水通量是评价反渗透膜的两个重要参数,反渗透膜的脱盐率和水渗透通量的大小直接决定着反渗透过程的效率。脱盐率(R)是指在一定的操作条件下,进料液盐浓度(Cf)与渗透液中盐浓度(Cp)之差与进料液盐浓度(Cf)的比,其计算公式为:水通量(F)是在一定的操作条件下,单位时间(t)内透过单位膜面积(A)的水的体积(V),其单位是GFD,其计算公式为:结果见表3。
表3RO膜的分离性能
RO膜 脱盐率(%) 水通量(GFD)
比较例 99.11 32.1
实施例1 99.41 27.4
实施例2 99.2 32.8
实施例3 99.53 30.1
实施例4 99.44 26.4
实施例5 99.25 36.3
由表1可知,本发明的高分子纳米凝胶杂化复合反渗透膜的脱盐率和水通量均高于比较例膜,即多孔聚砜支撑膜和全芳香聚酰胺层所形成的反渗透膜。
对本实验用RO膜脱盐层与比较例膜脱盐层分别做电镜扫描,得到SEM图,结果如图1和图2所示,图1为本发明实验膜的脱盐层结构,图2为对比膜脱盐层结构,由两图对比可以看出,对比膜的脱盐层结构较为粗糙,而本发明实验膜的脱盐层结构较为平整。

Claims (6)

1.一种具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜,包括多孔支撑层和脱盐层,其多孔支撑层由聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亚苯基砜、改性聚亚苯基砜和聚氯乙烯中的任一种或几种经过常规非溶剂诱导溶液相分离形成,其特征在于:所述脱盐层由高分子纳米凝胶与聚酰胺互穿形成的立体网络组成,高分子纳米凝胶在脱盐层中的比例为0.5~40wt%;
所述脱盐层所含的带电基团的种类和数量由高分子纳米凝胶调节:
带正电脱盐层由壳聚糖凝胶、甲壳素凝胶、聚乙烯胺凝胶和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的任一种或几种调节;
带负电或电中性脱盐层由聚乙烯醇、聚丙烯酸凝胶、聚甲基丙烯酸甲酯凝胶、聚甲基丙烯酸乙酯凝胶、聚甲基丙烯酸丁酯凝胶、胶原蛋白凝胶、聚乙二醇凝胶、聚氧化乙烯凝胶、纤维素凝胶、聚苯乙烯凝胶、聚有机硅凝胶、聚酰亚胺凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯基吡咯烷酮凝胶、聚N-乙烯基己内酰胺凝胶、聚乳酸凝胶、海藻酸凝胶、淀粉凝胶、聚乙烯胺凝胶、聚马来酸酐凝胶、聚丙烯酸异辛酯凝胶、聚甲基丙烯酸月桂酸凝胶、聚丙酸四羟丁酯凝胶、N-羟甲基丙烯酰胺凝胶、N-异丙基丙烯酰胺凝胶、聚环氧琥珀酸凝胶、聚亚乙基亚胺凝胶、卡拉胶、阿拉伯胶、透明质酸、黄原胶、果胶、瓜尔胶和田菁胶中的任一种或几种调节。
2.制备如权利要求1所述的具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:主要包括以下几个步骤:
(1)在A溶液和/或B溶液的溶剂中预先加入分散性良好的亲水和/或亲油高分子纳米凝胶;
(2)配制含间苯二胺和/或对苯二胺的水相A溶液,其浓度为0.5wt%~5wt%;
(3)配制含均苯三甲酰氯的有机相B溶液,其浓度为0.05~1wt%;
(4)将多孔支撑层浸在A溶液中,接触时间为1~200s,沥干表面水珠后,再放入B溶液中,接触时间为1~300s,使A溶液和B溶液在多孔支撑载体上充分接触,进行界面反应;
(5)对膜片采用温度为20~80℃、洗浴比为1:(5~100)的去离子水漂洗5~10min,并浸泡在温度为15~80℃、浓度为0.5~20wt%的甘油溶液中1~40min,进行保湿处理;
(6)在温度为20~120℃的条件下烘干,烘干时间为2~60min;
所述步骤(3)中B溶液的溶剂选自环己烷、己烷、庚烷、辛烷、石脑油、ISOPAR-E、ISOPAR-L、ISOPAR-G和矿物油中至少一种;
所述步骤(1)中的高分子纳米凝胶的粒径为1~1000nm;在A溶液或B溶液所用溶剂的完全溶胀下,溶胀度低于85wt%;
所述步骤(1)中的高分子纳米凝胶选自聚乙烯醇凝胶、聚丙烯酸凝胶、聚甲基丙烯酸甲酯凝胶、聚甲基丙烯酸乙酯凝胶、聚甲基丙烯酸丁酯凝胶、胶原蛋白凝胶、聚乙二醇凝胶、聚氧化乙烯凝胶、壳聚糖凝胶、纤维素凝胶、聚苯乙烯凝胶、聚有机硅凝胶、聚酰亚胺凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯基吡咯烷酮凝胶、聚N-乙烯基己内酰胺凝胶、聚乳酸凝胶、海藻酸凝胶、淀粉凝胶、甲壳素凝胶、聚乙烯胺凝胶、聚马来酸酐凝胶、聚丙烯酸异辛酯凝胶、聚甲基丙烯酸月桂酸凝胶、聚丙酸四羟丁酯凝胶、N-羟甲基丙烯酰胺凝胶、N-异丙基丙烯酰胺凝胶、聚环氧琥珀酸凝胶、聚亚乙基亚胺凝胶、聚二甲基二烯丙基氯化铵凝胶、卡拉胶、阿拉伯胶、透明质酸、黄原胶、果胶、瓜尔胶和田菁胶中的任一种或几种;
所述步骤(4)中的界面反应中,当高分子纳米凝胶由A溶液引入脱盐层时,高分子纳米凝胶在水溶液中的分散浓度为0.1~30wt%;当高分子纳米凝胶由B溶液引入脱盐层中,高分子纳米凝胶在B溶液溶剂中的分散浓度为0.01~30wt%;
所述步骤(4)中的界面反应结束后,采用风干处理方式去除反渗透膜表面的有机相溶剂,其中风速范围为0.1m/s~20m/s;温度为10~100℃;
所述反渗透膜在风干处理后,采用柠檬酸清洗处理,其中柠檬酸浓度为0.1~30wt%,柠檬酸溶液温度为15~100℃,处理时间1~120min。
3.如权利要求2所述的具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的高分子纳米凝胶的粒径为10~300nm。
4.如权利要求2所述的具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中的界面反应中,当高分子纳米凝胶由A溶液引入脱盐层时,高分子纳米凝胶在水溶液中的分散浓度为0.1~10wt%;当高分子纳米凝胶由B溶液引入脱盐层中,高分子纳米凝胶在B溶液溶剂中的分散浓度为0.05~20wt%。
5.如权利要求2所述的具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中的界面反应结束后,采用风干处理方式去除反渗透膜表面的有机相溶剂,其中风速范围为1~5m/s;温度为10~70℃。
6.如权利要求2所述的具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜的制备方法,其特征在于:所述反渗透膜在风干处理后,采用柠檬酸清洗处理,其中柠檬酸浓度为0.5~20wt%,柠檬酸溶液温度为40~90℃。
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