CN107737533A - 一种β‑环糊精反渗透膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了β‑环糊精反渗透膜的制备方法。将间苯二胺溶于纯水配成质量浓度2%的溶液,并加入1%的樟脑磺酸作为pH调节剂,加入0.5%三乙胺作为酸接受剂,将β‑环糊精溶于此溶液中,混合均匀并超声震荡作为水相备用;将均苯三甲酰氯溶于正己烷中作为油相,浓度为0.1%;将水相溶液倒在聚砜底膜上,静置两分钟倒掉多余溶液,待膜表面无水滴后浸入油相,反应30 S,放置至膜表面干燥,放入烘箱中烘干10mins成膜。本发明得到反渗透膜具有简单易得、高通量、高脱盐率的特点。
Description
技术领域
本发明属于膜化学技术领域,特别是涉及一种β-环糊精反渗透膜的制备方法。
背景技术
环糊精(Cyclodextrins,CDs)是由嗜碱性芽胞杆菌(Bacillus属杆菌)经培养得到的环糊精糖基转移酶(CGTase)作用于淀粉生成的一类环状低聚糖,呈结晶状、均质,不具有吸湿性。β-环糊精为环糊精的其中一种,其价廉易得,具有合适的尺寸和特殊的功能被广泛用于膜性能的改善。其分子结构呈中空圆锥台型,具有最显著的特征是其环外亲水、环内疏水。将其引入到膜表面可在提高膜通量的同时提高膜的抗污染性。反渗透膜本身截留率已经较高,在保持其高截留率的前提下,提高其通量是提升膜性能的主要研究方向。
人们开展了大量β-环糊精复合膜改性的研究,如在不改变β-环糊精基本性能的前提下,接入功能性分子,这些方法虽然取得一定的效果,但其工艺繁琐,经济成本较高,并不适合实际生产应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本、高通量的β-环糊精反渗透膜的制备方法。
为此,本发明采用的技术方案是这样的:一种β-环糊精反渗透膜的制备方法,包括以下步骤:
将间苯二胺溶于纯水配成质量浓度2%的溶液,并加入1%的樟脑磺酸作为PH调节剂,加入0.5%三乙胺作为酸接受剂,将β-环糊精溶于此溶液中,混合均匀并超声震荡作为水相备用;将均苯三甲酰氯溶于正己烷中作为油相,浓度为0.1%;将水相溶液倒在聚砜底膜上,静置两分钟倒掉多余溶液,待膜表面无水滴后浸入油相,反应30S,放置至膜表面干燥,放入烘箱中烘干10mins成膜。
作为优选的技术方案,β-环糊精的用量为:β-环糊精溶液的质量分数为0.5-2%。
本发明通过在在水相中加入β-环糊精,通过原位界面聚合法将β-环糊精引入膜表面,带有亲水性基团的β-环糊精有助于提高膜水通量和抗污染性能,所制备的β-环糊精改性反渗透膜具有较高的渗透性和耐污染性,制膜方法简单易行,所用改性剂简单易得,具有良好的工业化应用前景。
具体实施方式
实施例1
将间苯二胺溶于纯水配成2%溶液,并加入1%的樟脑磺酸作为PH调节剂,加入0.5%三乙胺作为酸接受剂,将β-环糊精溶此水溶液中,混合均匀并超声震荡作为水相备用;将均苯三甲酰氯溶于正己烷中作为油相,浓度为0.1%;将水相溶液倒在聚砜底膜上,静置两分钟倒掉多余溶液,待膜表面沥干后倒入油相,反应30S,放置至膜表面干燥后放入烘箱60℃烘干10mins成膜。
在1.5Mpa测试,结果如下:
β-环糊精浓度(wt%) | 纯水通量(L/m2·h) | NaCl截留率(%) |
0 | 33.17 | 96.66 |
0.5 | 36.6 | 97.23 |
1 | 41.9 | 97.29 |
1.5 | 50.54 | 97.39 |
2 | 47.93 | 97.30 |
实施例2
将实例1所制得的膜做静态水滴接触角测试结果如下:
β-环糊精质量分数(wt%) | 接触角(°) |
0 | 66.5 |
0.5 | 58.8 |
1 | 56.5 |
1.5 | 48.3 |
2 | 58.1 |
实施例3
改变水相在聚砜膜表面的浸泡时间,β-环糊精质量分数为1%,其他步骤与实施例1相同的操作方法,测试结果如下:
浸泡时间t/mins | 纯水通量(L/m2·h) | NaCl截留率(%) |
1 | 34.37 | 97.03 |
2 | 38.42 | 97.96 |
5 | 35.48 | 98.21 |
8 | 34.57 | 98.64 |
10 | 33.5 | 98.72 |
实施例4
改变膜在烘箱中的后处理温度,β-环糊精质量分数为1%,其他步骤与实施例1相同的操作方法,实验测试结果如下:
实施例5
XPS元素分析结果如下
从以上实施例可以看出,本实施例所得到的反渗透膜,具有高脱盐率、高水通量的特点,能够实现发明目的。
Claims (2)
1.一种新型β-环糊精反渗透膜的制备方法,其特征包括以下步骤:将间苯二胺溶于纯水配成质量浓度2%的溶液,并加入1%的樟脑磺酸作为PH调节剂,加入0.5%三乙胺作为酸接受剂,将β-环糊精溶于此溶液中,混合均匀并超声震荡作为水相备用;将均苯三甲酰氯溶于正己烷中作为油相,浓度为0.1%;将水相溶液倒在聚砜底膜上,静置两分钟倒掉多余溶液,待膜表面无水滴后浸入油相,反应30S,放置至膜表面干燥,放入烘箱中烘干10mins成膜。
2.根据权利要求1所述的一种新型β-环糊精反渗透膜的制备方法,其特征在于:β-环糊精溶液的质量分数为0.5-2%。
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