CN108295667A - 一种基于大孔径基膜的正渗透复合膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大孔径基膜的正渗透复合膜及其制备方法,该正渗透复合膜由大孔径基膜和超薄脱盐层构成;采用超亲水、孔径在0.1‑1微米,孔隙率高达85%以上的微孔膜为大孔径基膜,将大孔径基膜进行热处理,再由多元胺活性单体水相溶液和酰氯类活性单体油相溶液在基膜表面通过界面聚合法制得聚酰胺超薄脱盐层。本发明有效解决了目前采用小孔径超滤膜结构作为基膜对正渗透复合膜性能产生的不利影响,消除了聚酰胺超薄脱盐层与基膜结合不牢的问题,同时极大地改善了膜内浓差极化现象,减少了传质距离和阻力,提高了正渗透复合膜的水通量、截盐率和抗污染特性,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于高分子膜分离技术领域,具体涉及一种基于大孔径基膜的正渗透复合膜及其制备方法。
背景技术
膜分离技术作为一项新型的高效分离、浓缩、提纯及净化技术得到广泛应用,纳滤(NF)、反渗透(RO)和正渗透(FO)在目前整个市场中发展最为迅猛,增长快速。其中,正渗透膜分离过程以膜两侧渗透压差为推动力,与水力压差驱动的膜分离过程相比,过程无需外压,具有低能耗、低污染、易清洗和高水回收率等潜在优势,因而在海水淡化、苦咸水处理、果汁浓缩、垃圾渗出液处理、食品、医药、航天工业、电力等领域均具有广阔的应用前景。早期正渗透膜的制备通常是由相分离法制备的高分子整体非对称结构膜,以纤维素酯类膜为代表,如HTI公司商品化的三醋酸纤维素(CTA)正渗透膜,但由于盐截留率不高,化学、热稳定性差,且易于降解等而限制了其应用。目前研究最广、也是更有前景的制备正渗透膜的方法是采用界面聚合法制备正渗透复合膜。
正渗透复合膜属于非对称膜的一种,实际是两层(甚至多层)复合体,它的特点是可以选择不同的材料制作超薄脱盐层和多孔支撑层基膜,使它们的功能分别达到最优化,可以用不同的方法制作高交联度的超薄脱盐层,厚度可薄至0.01-0.1μm,具有良好的分离性和高通量。1970年,Cadotte等首次采用界面聚合法制备出非纤维素的、耐压密的复合膜,界面聚合法便以其操作简单和容易控制等优点在膜技术领域得到广泛的应用。由于界面聚合法可以制备出具有纳米级的超薄聚合层,该类膜在低压下兼具较高的选择性和渗透性,从而在膜分离领域备受关注和重视。理想的正渗透膜需兼具:(1)高水通量;(2)低溶质反渗通量;(3)低浓差极化现象;(4)高化学稳定性等优点。
一般来说,正渗透膜的物化稳定性由多孔支撑层基膜材料决定。多孔支撑层基膜若有适当大小的孔径且分布均匀、孔隙率高、亲水性好,则形成的超薄脱盐层更完整、更牢固。多孔支撑层基膜的厚度、表面形貌、流道曲折程度、亲水性等也影响着正渗透过程的传质阻力、内浓差极化、抗污染性。目前用于正渗透复合膜的基膜采用的主要是聚醚砜、聚砜、醋酸纤维素等超滤膜作为多孔支撑层,存在孔径小(0.1微米以下),孔隙率低、亲水性较差、流道曲折,物化稳定性差等不足,以致于制备出的正渗透复合膜的内浓差极化严重,水通量低,耐污染性差,甚至出现超薄脱盐层不完整、易脱落等现象,降低了正渗透工艺的效率,增加了成本,尚难以达到工业化正渗透应用要求。鉴于此,本发明提供了一种高性能的正渗透复合膜及其制备方法,所采用的基膜是兼具大孔径、高孔隙率、超亲水、超薄的亲水改性聚四氟乙烯微孔膜,在此基膜表面进一步通过控制界面聚合工艺制备出超薄聚酰胺脱盐层,从而获得一种基于大孔径基膜的正渗透复合膜及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有正渗透复合膜及其制备技术的不足,提供一种高性能的基于大孔径基膜的正渗透复合膜及其制备方法,主要是通过在兼具大孔径、高孔隙率、超亲水、超薄的基膜表面上界面聚合一层超薄聚酰胺脱盐层,获得大通量高截盐性能的正渗透复合膜。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种基于大孔径基膜的正渗透复合膜,其特征在于,所述的正渗透复合膜由大孔径基膜和超薄脱盐层构成,所述的大孔径基膜是一种经过亲水改性后形成的超亲水聚四氟乙烯微孔膜,且基膜孔径范围0.1-1μm,孔隙率85%-93%,膜厚度20-50μm,水动态接触角具有在3秒内降至0度的超亲水特性,所述的超薄脱盐层是通过界面聚合反应制备的超薄聚酰胺复合层,复合层厚度20-200nm,所述的界面聚合反应是由多元胺活性单体水相溶液和酰氯类活性单体油相溶液在基膜表面发生界面聚合。
所述的基于大孔径基膜的正渗透复合膜,其特征在于,所述的大孔径基膜是采用双向拉伸法成型的聚四氟乙烯微孔膜;所述的亲水改性方法有物理改性法、化学改性法、高能辐射接枝法、等离子体改性法,不限于此。物理改性法是在双向拉伸法成型的疏水聚四氟乙烯微孔膜形成膜孔的纤维表面涂覆上亲水性材料如聚乙烯醇,并经交联处理;化学处理法,即利用化学试剂(如钠-萘四氢呋喃溶液、高锰酸钾和硝酸溶液、金属钠的氨溶液等)对聚四氟乙烯微孔膜进行处理,以提高膜表面的亲水性;高能辐射接枝法是通过电离辐射(如Co60、γ射线、紫外光等)照射膜表面,引发其表面发生接枝聚合反应,或在辐照条件下,直接向膜表面接枝亲水性的单体,常见的有丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)等;等离子体改性是将膜放入特定装置中,其表面接受高能态的等离子体轰击,进而发生氧化、交联、降解等反应。优选物理改性法。
所述的基于大孔径基膜的正渗透复合膜的制备方法,包括以下步骤:
1)分别配制多元胺活性单体水相溶液和酰氯类活性单体油相溶液,放入一定温度的水浴中恒温;
2)将大孔径基膜放入烘箱,进行热处理定型;
3)将上述基膜取出冷却至室温后,放置在干净的玻璃板上,用界面聚合模具压好,在模具中加入去离子水或甘油水溶液润湿基膜,除去表面多余的润湿液;
4)将配制好的多元胺活性单体水相溶液倒入上述基膜表面,3-10分钟后倒出水相溶液,将上述含多元胺活性单体的基膜表面晾干;
5)将配制好的酰氯类活性单体油相溶液倒入上述基膜表面中,界面聚合反应0.5-3分钟,在基膜表面形成超薄脱盐层,倒出油相溶液,再用油相溶剂冲洗膜表面;
6)将上述界面聚合反应后的复合膜自然晾干1-3分钟,之后将上述复合膜置于80℃-120℃烘箱内,热处理1-10分钟,取出正渗透复合膜,室温冷却后用去离子水保存。
所述的多元胺类活性单体是间苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺、均苯三胺中的一种或多种混合,但不限于此,优选间苯二胺;所述的酰氯类活性单体是均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯中的一种或多种混合,但不限于此,优选均苯三甲酰氯;所述的多元胺类活性单体溶解于水中,质量百分浓度在0.5-3%;所述的酰氯类活性单体溶解于有机溶剂中,质量百分浓度在0.05-0.5%,优选的油相溶剂为正己烷或乙基环己烷;所述的水相溶液可以加入适量的表面活性剂及催化剂,也可以不加;所述的表面活性剂优选十二烷基硫酸钠,质量百分浓度在0.05-0.5%;所述的催化剂优选三乙胺,不限于此,质量百分浓度在0.1-0.9%;所述用于水相溶液及油相溶液保持恒温的水浴温度优选5℃-30℃。
所述的大孔径基膜的热处理定型温度为80℃-120℃,热处理时间为5-30分钟。
所述的界面聚合模具,可保证基膜只有一个表面用于界面聚合;所述的甘油水溶液中甘油的质量百分含量在1-10%。
所述的含多元胺活性单体的基膜表面晾干时间为1-10,晾干方式为自然晾干或氮气吹扫。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1.本发明所采用的正渗透复合膜的基膜材料是聚四氟乙烯(PTFE),而目前常用于正渗透复合膜的基膜材料主要是聚醚砜、聚砜及纤维素酯类。与此类材料相比,聚四氟乙烯具有更好的耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐氧化、耐气候、无毒害等特性,这一系列的优点使它作为正渗透复合膜的基膜材料具有显著优势。
2.本发明所采用的正渗透复合膜的基膜是兼具大孔径(0.1-1μm)、高孔隙率(85%-93%)、超薄(膜厚度20-50μm)、双向拉伸并经亲水改性的聚四氟乙烯微孔膜,与目前正渗透基膜主要采用的小孔径(0.1μm以下)、低孔隙率(50%-78%)的超滤膜(膜厚度100-200μm)相比,最终形成的正渗透复合透膜传质距离短、传质阻力小、同时内浓差极化现象大为降低,膜的水通量显著提高。目前常用的复合膜的基膜材料如聚醚砜、聚砜及纤维素酯类超滤膜难以同时达到双向拉伸聚四氟乙烯微孔膜的上述特性。
3.本发明的正渗透复合膜可以在大孔径的基膜表面通过界面聚合形成完整无缺陷、且与基膜结合牢固的超薄聚酰胺脱盐层,从而获得低溶质反渗通量的正渗透复合膜。本发明的正渗透复合膜的基膜是双向拉伸的聚四氟乙烯微孔膜,膜的微孔是由拉伸形成的纤维细丝交错围成,不同于相转化法形成的指状或海绵状孔,界面聚合时基膜接触点多,不局限于面的接触而是立体的接触,且表面亲水改性后含有的亲水性基团如羟基等可与反应单体发生交联,使所形成的复合脱盐层更完整且与基膜结合更牢固。而目前常用的正渗透基膜在采用大孔径(0.1μm以上)的基膜表面进行界面聚合形成的聚酰胺脱盐层容易出现缺陷,且复合层与基膜结合不牢固,截盐率低,盐的反渗通量大,因而多采用小孔径(0.1μm以下)超滤膜为基膜。此外,由于超滤膜表面孔隙率(约20%-40%)比其整体平均孔隙率(50%-78%)低得多,也会导致界面聚合后复合膜的水通量低,而本发明采用的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔膜表面孔隙率与整体孔隙率一致,达到85%-93%,有利于复合膜水通量的提高。
4.本发明在界面聚合前首先对基膜进行热处理定型,这一过程能有效改善基膜结构的稳定性,基膜上的亲水改性材料得到部分交联固化,同时减少后序复合膜热处理工艺过程基膜形变导致的超薄脱盐层缺陷,有效避免正渗透复合膜的截盐率降低或导致盐的反渗通量大。
5.本发明首先用去离子水或甘油水溶液润湿基膜,之后再在基膜表面倒入水相单体溶液,结合倒出水相溶液后基膜的晾干,再倒入油相界面聚合的工艺过程,通过控制过程时间及润湿液组成,调节微孔毛细管作用及双向扩散过程,进而有效控制界面聚合时单体向膜孔深处的渗入,使界面及膜孔内部的单体形成合理的浓度梯度,有利于在界面聚合过程形成超薄且嵌入孔内合适深度的聚酰胺致密脱盐层,从而改变复合膜表面形貌及其结构,并使复合层与基膜结合牢固(不同孔径基膜聚酰胺复合层形成原理图如图2所示)。
附图说明
图1为实施例1大孔径基膜结构电镜图;
图2为不同孔径基膜聚酰胺层形成原理示意图;
图3为实施例1所制备的正渗透复合膜。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
步骤1:将双向拉伸法制备的孔径0.2μm,孔隙率89%,厚度50μm的聚四氟乙烯微孔膜通过涂覆聚乙烯醇的物理改性法制备出超亲水大孔径基膜,膜的水动态接触角在3秒内降至0度。将基膜放入80℃烘箱内,热处理定型20min;
步骤2:称取间苯二胺1g,十二烷基硫酸钠0.05g,三乙胺0.25g,溶解于48.7g的水中,制成水相单体溶液放入15℃的水浴中;称取均苯三甲酰氯0.1g,溶解于49.9g的正己烷中制成油相单体溶液放入15℃的水浴中;
步骤3:将上述基膜置于界面聚合模具中,在模具中加入去离子水润湿基膜,之后除去表面多余的去离子水,倒入上述的水相单体溶液,5min后将多余的水相溶液倒出,将基膜在空气中晾干10min,倒入上述的油相单体溶液,反应1min后倒出多余油相溶液,用正己烷冲洗上述复合膜,晾干1min,放入80℃烘箱,热处理10min后取出,冷却至室温,用去离子水保存。
将上述正渗透复合膜置于膜性能测试装置中,在正渗透测试模式下,采用1mol/L的氯化钠水溶液作为汲取液、去离子水作为原料液,汲取液流速控制在60L/h,去离子水流速控制在60L/h条件下长时间运行,膜的水通量稳定,达45.1L/(m2·h),盐反渗通量为11.4g/(m2·h),耐污染性好。在反渗透测试模式下,采用1000ppm的氯化钠溶液为料液,测得膜的截盐率为97.8%。膜结构参数S值为385μm。
实施例2
步骤1:将双向拉伸法制备的孔径0.45μm,孔隙率91%,厚度40μm的聚四氟乙烯微孔膜通过涂覆聚乙烯醇的物理改性法制备出超亲水大孔径基膜,膜的水动态接触角在2秒内降至0度。将基膜放入100℃烘箱内,热处理定型10min;
步骤2:称取间苯二胺1.2g,十二烷基硫酸钠0.06g,三乙胺0.34g,溶解于48.4g的水中,制成水相单体溶液放入11℃的水浴中;称取均苯三甲酰氯0.15g,溶解于49.85g的正己烷中制成油相单体溶液放入11℃的水浴中;
步骤3:将上述基膜置于界面聚合模具中,在模具中加入去离子水润湿基膜,之后除去表面多余的去离子水,倒入上述的水相单体溶液,3min后将多余的水相溶液倒出,将基膜在空气中晾干5min,倒入上述的油相单体溶液,反应0.5min后倒出多余油相溶液,用正己烷冲洗上述复合膜,晾干1min,放入80℃烘箱,热处理5min后取出,冷却至室温,用去离子水保存。
上述通过界面聚合反应制备的正渗透复合膜的聚酰胺超薄脱盐层厚度185nm。将上述正渗透复合膜置于膜性能测试装置中,在正渗透测试模式下,采用1mol/L的氯化钠水溶液汲取液、去离子水作为原料液,汲取液流速控制在60L/h,去离子水流速控制在60L/h条件下运行,膜的水通量为34.6L/(m2·h),盐反渗通量为10.2g/(m2·h)。在反渗透测试模式下,采用1000ppm的氯化钠溶液为料液,测得膜的截盐率为97.1%。
实施例3
步骤1:将双向拉伸法制备的孔径0.65μm,孔隙率93%,厚度30μm的聚四氟乙烯微孔膜通过涂覆聚乙烯醇的物理改性法制备出超亲水大孔径基膜,膜的水动态接触角在2秒内降至0度。将基膜放入120℃烘箱内,热处理定型5min;
步骤2:称取间苯二胺0.75g,三乙胺0.25g,溶解于49g的水中,制成水相单体溶液放入20℃的水浴中;称取均苯三甲酰氯0.15g,溶解于49.85g的乙基环己烷中制成油相单体溶液放入20℃的水浴中;
步骤3:将上述基膜置于界面聚合模具中,在模具中加入2%甘油水溶液润湿基膜,之后除去表面多余的润湿液,倒入上述的水相单体溶液,8min后将多余的水相溶液倒出,将基膜在用氮气吹扫3min,倒入上述的油相单体溶液,反应0.5min后倒出多余油相溶液,用乙基环己烷冲洗上述复合膜,晾干1min,放入80℃烘箱,热处理10min后取出,冷却至室温,用去离子水保存。
将上述正渗透复合膜置于膜性能测试装置中,在正渗透测试模式下,采用1mol/L的氯化钠水溶液汲取液、去离子水作为原料液,汲取液流速控制在60L/h,去离子水流速控制在60L/h条件下运行,膜的水通量为39.2L/(m2·h),盐反渗通量为8.9g/(m2·h)。在反渗透测试模式下,采用1000ppm的氯化钠溶液为料液,测得膜的截盐率为96.6%。膜结构参数S值为371μm。
实施例4
步骤1:将双向拉伸法制备的孔径0.1μm,孔隙率87%,厚度45μm的聚四氟乙烯微孔膜通过钠-萘四氢呋喃溶液化学改性法制备出超亲水大孔径基膜。将基膜放入90℃烘箱内,热处理定型15min;
步骤2:称取间苯二胺1g,溶解于49g的水中,制成水相单体溶液置于室温30℃中;称取均苯三甲酰氯0.1g,溶解于49.9g的正己烷中制成油相单体溶液置于室温30℃中;
步骤3:将上述基膜置于界面聚合模具中,在模具中加入去离子水润湿基膜,之后除去表面多余的去离子水,倒入上述的水相单体溶液,3min后将多余的水相溶液倒出,将基膜在空气中晾干5min,倒入上述的油相单体溶液,反应0.5min后倒出多余油相溶液,用正己烷冲洗上述复合膜,晾干1min,放入80℃烘箱,热处理5min后取出,冷却至室温,用去离子水保存。
将上述正渗透复合膜置于膜性能测试装置中,在正渗透测试模式下,采用1mol/L的氯化钠水溶液汲取液、去离子水作为原料液,汲取液流速控制在60L/h,去离子水流速控制在60L/h条件下运行,水通量为49.6L/(m2·h),盐反渗透通量为10.1g/(m2·h)。在反渗透测试模式下,采用1000ppm的氯化钠溶液为料液,测得膜的截盐率为98.2%。膜结构参数S值为365μm。
实施例5
步骤1:将双向拉伸法制备的孔径0.28μm,孔隙率88%,厚度40μm的聚四氟乙烯微孔膜通过辐射并接枝丙烯酸法制备出超亲水大孔径基膜。将基膜放入80℃烘箱内,预热处理15min;
步骤2:称取间苯二胺1g,溶解于49g的水中,制成水相单体溶液置于水浴20℃中;称取均苯三甲酰氯0.1g,溶解于49.9g的正己烷中制成油相单体溶液置于水浴20℃中;
步骤3:将上述基膜置于界面聚合模具中,在模具中加入去离子水润湿基膜,之后除去表面多余的去离子水,倒入上述的水相单体溶液,3min后将多余的水相溶液倒出,将基膜在空气中晾干5min,倒入上述的油相单体溶液,反应2min后倒出多余油相溶液,用正己烷冲洗上述复合膜,晾干1min,放入80℃烘箱,热处理10min后取出,冷却至室温,用去离子水保存。
将上述正渗透复合膜置于膜性能测试装置中,在正渗透测试模式下,采用1mol/L的氯化钠水溶液汲取液、去离子水作为原料液,汲取液流速控制在60L/h,去离子水流速控制在60L/h条件下运行,水通量为43.8L/(m2·h),盐反渗透通量为12.1g/(m2·h)。在反渗透测试模式下,采用1000ppm的氯化钠溶液为料液,测得膜的截盐率为97.5%。
实施例6
步骤1:将双向拉伸法制备的孔径0.45μm,孔隙率90%,厚度35μm的聚四氟乙烯微孔膜通过辐射并接枝丙烯酸法制备出超亲水大孔径基膜。将基膜放入100℃烘箱内,预热处理5min;
步骤2:称取十二烷基硫酸钠0.05g,三乙胺0.25g,间苯二胺1g,溶解于48.7g的水中,制成水相单体溶液放入25℃水浴中;称取均苯三甲酰氯0.1g,溶解于49.9g的正己烷中制成油相单体溶液置于室温30℃中;
步骤3:将上述基膜置于界面聚合模具中,在模具中加入去离子水润湿基膜,之后除去表面多余的去离子水,倒入上述的水相单体溶液,5min后将多余的水相溶液倒出,将基膜在空气中晾干10min,倒入上述的油相单体溶液,反应0.5min后倒出多余油相溶液,用正己烷冲洗上述复合膜,晾干1min,放入80℃烘箱,热处理5min后取出,冷却至室温,用去离子水保存。
将上述正渗透复合膜置于膜性能测试装置中,在正渗透测试模式下,采用1mol/L的氯化钠水溶液汲取液、去离子水作为原料液,汲取液流速控制在60L/h,去离子水流速控制在60L/h 条件下运行,水通量为49.6L/(m2·h),盐反渗透通量为10.1g/(m2·h)。在反渗透测试模式下,采用1000ppm的氯化钠溶液为料液,测得膜的截盐率为98.2%。
比较例1
步骤1:将由相转化法制备的孔径0.05μm,孔隙率73%,厚度110μm的聚砜超滤膜作为基膜,膜的水接触角为72度;
步骤2同实施例1;
步骤3:将上述基膜置于界面聚合模具中,倒入上述的水相单体溶液,5min后将多余的水相溶液倒出,将基膜在空气中晾干10min,倒入上述的油相单体溶液,反应1min后倒出多余油相溶液,用正己烷冲洗上述复合膜,晾干1min,放入80℃烘箱,热处理10min后取出,冷却至室温,用去离子水保存。
正渗透复合膜测试条件同实施例1,测得膜的水通量为13.1L/(m2·h),盐反渗通量为5.7g/(m2·h)。在反渗透测试模式下,采用1000ppm的氯化钠溶液为料液,膜的截盐率为92%。膜结构参数S值为1200μm。膜的内浓差极化显著,水通量低。
比较例2
步骤1:将由相转化法制备的孔径0.45μm,孔隙率75%,厚度110μm的聚醚砜微滤膜作为基膜;
步骤2、3及正渗透复合膜测试条件同比较例1;
测得膜的水通量为18.6L/(m2·h),盐反渗通量为29.3g/(m2·h)。在反渗透测试模式下,采用1000ppm的氯化钠溶液为料液,膜的截盐率为73%,运行12小时后去离子水侧的电导率急速上升,膜失效。膜的盐截留性能差,内浓差极化显著,水通量低。
Claims (8)
1.一种基于大孔径基膜的正渗透复合膜及其制备方法,其特征在于,所述的正渗透复合膜由大孔径基膜和超薄脱盐层构成,所述的大孔径基膜是一种经过亲水改性后形成的超亲水聚四氟乙烯微孔膜,且基膜孔径范围0.1-1μm,孔隙率85%-93%,膜厚度20-50μm,所述的超薄脱盐层是通过界面聚合反应制备的超薄聚酰胺复合层,复合层厚度20-200nm,所述的界面聚合反应是由多元胺活性单体水相溶液和酰氯类活性单体油相溶液在基膜表面发生界面聚合。
2.根据权利要求1所述的基于大孔径基膜的正渗透复合膜,其特征在于,所述的大孔径基膜是采用双向拉伸法成型的聚四氟乙烯微孔膜;所述的亲水改性方法有物理改性法、化学改性法、高能辐射接枝法、等离子体改性法,不限于此。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于大孔径基膜的正渗透复合膜的制备方法,包括以下步骤:
1)分别配制多元胺活性单体水相溶液和酰氯类活性单体油相溶液,放入一定温度的水浴中恒温;
2)将大孔径基膜放进烘箱,进行热处理定型;
3)将上述基膜取出冷却至室温后,放置在干净的玻璃板上,用界面聚合模具压好,在模具中加入去离子水或甘油水溶液润湿基膜,除去表面多余的润湿液;
4)将配制好的多元胺活性单体水相溶液倒入上述基膜表面,3-10分钟后倒出水相溶液,将上述基膜表面晾干;
5)将配制好的酰氯类活性单体油相溶液倒入上述基膜表面中,界面聚合反应0.5-3分钟,在基膜表面形成超薄脱盐层,倒出油相溶液,再用油相溶剂冲洗膜表面;
6)将上述界面聚合反应后的复合膜自然晾干1-3分钟,之后将上述复合膜置于80℃-120℃烘箱内,热处理1-10分钟,取出正渗透复合膜,室温冷却后用去离子水保存。
4.根据权利要求3所述的基于大孔径基膜的正渗透复合膜的制备方法,其特征在于,在步骤1)中,所述的多元胺类活性单体是间苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺、均苯三胺中的一种或多种混合,但不限于此;所述的酰氯类活性单体是均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯中的一种或多种混合,但不限于此;所述的多元胺类活性单体溶解于水中,质量百分浓度在0.5-3%;所述的酰氯类活性单体溶解于有机溶剂中,质量百分浓度在0.05-0.5%,优选的油相溶剂为正己烷或乙基环己烷;所述的水相溶液可以加入适量的表面活性剂及催化剂,也可以不加。
5.根据权利要求3所述的基于大孔径基膜的正渗透复合膜的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述的大孔径基膜是一种经过亲水改性后形成的超亲水聚四氟乙烯微孔膜,且基膜孔径范围0.1-1μm,孔隙率85%-93%,膜厚度20-50μm,水动态接触角具有在3秒内降至0度的超亲水特性;所述的热处理定型温度为80℃-120℃,热处理时间为5-30分钟。
6.根据权利要求3所述的基于大孔径基膜的正渗透复合膜的制备方法,其特征在于,在步骤3)中,所述的用界面聚合模具压好,可保证基膜只有一个表面用于界面聚合;所述的甘油水溶液中甘油的质量百分含量在1-10%。
7.根据权利要求3所述的基于大孔径基膜的正渗透复合膜的制备方法,其特征在于,在步骤4)中,所述的含多元胺活性单体的基膜表面晾干时间为1-10分钟,晾干方式为自然晾干或氮气吹扫。
8.根据权利要求4所述的基于大孔径基膜的正渗透复合膜的制备方法,其特征在于,所述的表面活性剂是十二烷基硫酸钠,不限于此,质量百分浓度在0.05-0.5%;所述的催化剂是三乙胺,不限于此,质量百分浓度在0.1-0.9%。
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