CN107158975A

CN107158975A - 一种荷正电纳滤膜及其制备方法

Info

Publication number: CN107158975A
Application number: CN201710404185.6A
Authority: CN
Inventors: 周勇; 张大为; 杨南松; 赵云德
Original assignee: Sky Jiangsu And Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Sky Jiangsu And Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2017-09-15

Abstract

本发明公开了一种荷正电纳滤膜及其制备方法，首先将氯甲基化聚醚砜放入三甲胺溶液中得到带正电的聚砜材料，然后将带正电的聚砜材料溶于乙醚中制备铸膜液，将铸膜液涂覆在聚砜超滤底膜的表面，烘干制成纳滤膜。在1.0MPa的压力下纳滤膜对氯化钠、氯化镁的截留率与通量分别为27.3％/32.5L·m^‑2·h^‑1、82.8％/20.6L·m^‑2·h^‑1。由于成膜材料中含有荷正电荷基团，因此对聚烯丙胺盐酸盐(MW1000)的截留率在98％以上，可用于聚烯丙胺盐酸盐的分级处理，同时因带有亲水性基团，具有较好的抗污染性能。通过控制铸膜液中聚砜的浓度及成膜时的烘干温度调节膜的结构、截留率。所制备的纳滤膜具有较高的渗透选择性和耐污染性，方法简单易行，具有良好的工业化应用前景。

Description

一种荷正电纳滤膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，具体设计一种荷正电纳滤膜及其制备方法。

背景技术

复合膜是当前发展最快、研究最多的膜，一般指在多孔的支撑膜(基膜)上复合一层很薄的、致密的、有特种功能的另一种材料。与一体化膜比较，复合膜的表面致密层厚度很薄，从而使膜同时具有高的溶质分离率和透过速度。目前常用的纳滤膜有：聚芳香酰胺类、聚呱嗪酰胺类、磺化聚砜类、聚乙烯醇类等。芳香聚酰胺类、聚呱嗪酰胺类是采用界面聚合方法制备荷电表层；磺化聚砜类、聚乙烯醇类则是采用涂敷法制备荷电表层。由于荷正电膜的荷电特性，它可用于吸附分离广泛存在于各种水源中的带负电的胶体微粒、细菌内毒素；另一方面，由于它对相同电性粒子有排斥作用，还可用于荷正电的氨基酸、蛋白质的分离和阴极电泳漆涂装过程的清洁化生产。

谭绍早等以聚丙烯腈(PAN)膜为基膜，二苯甲酮为光敏剂，壳聚糖为改性剂，戊二醛作为交联剂，采用紫外辐射法制备了一种新型荷正电纳滤膜。该膜用于处理造纸废水，浓缩比为20，可以满足碱回收工段的要求。徐铜文等以改性2,6二甲基聚苯醚(PPO)为原料，经过溴(氯)甲基化和胺化处理，制得荷正电的聚合物，经涂敷法可制备复合膜该膜可用于分离一价和多价离子，例如NaCl和MgCl₂。T Yoshinobu将聚合物基膜用紫外光进行辐照后浸入单体浴中，使单体扩散到膜内，自由基引发单体与膜表面的聚合反应形成接枝聚合物。接入的单体主要为苯乙烯、氯甲基苯乙烯或N-乙烯基吡啶之类的碱性不饱和有机物质，基膜材料有聚乙烯、聚四氟乙烯和聚砜等。

发明内容

本发明公开了一种荷正电纳滤膜及其制备方法，成膜材料中含有荷正电荷基团、亲水性基团，具有较好的截留率和抗污染性能。通过控制加入铸膜液中聚砜的浓度以及成膜时的烘干温度来调节膜的结构，截留率。所制备的纳滤膜具有较高的渗透选择性和耐污染性，制膜方法简单易行，具有良好的工业化应用前景。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种荷正电纳滤膜制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

(1)将氯甲基化聚醚砜放入三甲胺溶液中，发生聚胺化反应，形成带正电的聚铵化聚醚砜，将荷正电的聚铵化聚醚砜加入于乙醚中，在常温下搅拌2小时，形成透明的母液，取母液或将母液稀释后作为铸膜液，

(2)将铸膜液均匀涂覆在聚砜超滤底膜上，放入烘箱中烘干成膜。

进一步地，步骤(1)中，氯甲基化聚醚砜放入三甲胺溶液中搅拌反应10h。

进一步地，步骤(1)中，还包括母液中聚铵化聚醚砜含量的测定步骤。

进一步地，步骤(1)中，母液铸稀释的浓度为：铸膜液涂覆在聚砜超滤底膜上形成的荷正电纳滤膜中荷正电的聚铵化聚醚砜的质量分数为0.1％-2.0％。

进一步地，步骤(2)中，烘干的温度为30℃-50℃。

所述荷正电纳滤膜制备方法制备的荷正电纳滤膜，其特征在于，以聚砜超滤膜为底膜，所述底膜上涂覆有带有正电的聚铵化聚醚砜，所述带有正电的聚铵化聚醚砜还具有亲水基团。

进一步地，所述带正电的聚铵化聚醚砜占所述荷正电纳滤膜的质量分数为0.1％-2.0％。

在1.0MPa的压力下纳滤膜对氯化钠、氯化镁的截留率与通量分别为27.3％/32.5L·m^-2·h^-1、82.8％/20.6L·m^-2·h^-1,。由于成膜材料中含有荷正电荷基团，因此对聚烯丙胺盐酸盐(MW1000)的截留率在98％以上，可用于聚烯丙胺盐酸盐的分级处理，同时因带有亲水性基团，具有较好的抗污染性能。通过控制铸膜液中聚砜的浓度及成膜时的烘干温度调节膜的结构、截留率。所制备的纳滤膜具有较高的渗透选择性和耐污染性，方法简单易行，具有良好的工业化应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1：

将氯甲基化聚醚砜放入三甲胺溶液中制备带正电的聚铵化聚醚砜，磁力搅拌10h以确保反应最优化。将荷正电的聚铵化聚醚砜放置于乙醚中，在常温下以一定转速搅拌2小时，形成透明的母液，然后去一定量的母液烘干测定溶液中溶质的含量。取母液稀释成浓度为0.5(wt)％的铸膜液，然后将铸膜液均匀涂覆在聚砜超滤底膜上，静置10分钟，之后将多余的铸膜液移除，最后将膜放入烘箱中在40℃的温度下烘干10min成膜。

在1.0MPa的压力下，膜对氯化镁，氯化钠和聚烯丙胺盐酸盐(MW1000)的截留率与渗透通量如下：

实施例2：

改变铸膜液中成膜材料的浓度，其他步骤与实施例1相同。在1.0MPa的压力下，膜对氯化镁，氯化钠和聚烯丙胺盐酸盐(MW1000)的截留率与渗透通量如下：

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种荷正电纳滤膜制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的荷正电纳滤膜制备方法，其特征在于，步骤(1)中，氯甲基化聚醚砜放入三甲胺溶液中搅拌反应10h。

3.根据权利要求1所述的荷正电纳滤膜制备方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括母液中聚铵化聚醚砜含量的测定步骤。

4.根据权利要求3所述的荷正电纳滤膜制备方法，其特征在于，步骤(1)中，母液铸稀释的浓度为：铸膜液涂覆在聚砜超滤底膜上形成的荷正电纳滤膜中荷正电的聚铵化聚醚砜的质量分数为0.1％-2.0％。

5.根据权利要求1所述的荷正电纳滤膜制备方法，其特征在于，步骤(2)中，烘干的温度为30℃-50℃。

6.权利要求1所述荷正电纳滤膜制备方法制备的荷正电纳滤膜，其特征在于，以聚砜超滤膜为底膜，所述底膜上涂覆有带有正电的聚铵化聚醚砜，所述带有正电的聚铵化聚醚砜还具有亲水基团。

7.根据权利要求6所述的荷正电纳滤膜，其特征在于，所述带正电的聚铵化聚醚砜占所述荷正电纳滤膜的质量分数为0.1％-2.0％。