CN112191107A

CN112191107A - 一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法

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Publication number: CN112191107A
Application number: CN202011052656.XA
Authority: CN
Inventors: 秦欢欢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-01-08

Abstract

本发明涉及水体过滤技术领域，公开了一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法。包括以下步骤：1）将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到混合溶液，将聚四氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，保温反应，得到膜体1；2）将膜体1浸入3‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液中，保温反应，得到膜体2；3）将膜体2浸入海藻酸钠溶液中，进行开环反应，取出膜体2，得到膜体3；4）将膜体3浸入水相溶液中浸泡，然后将膜体3浸入油相溶液中进行界面聚合反应，置于烘箱中进行干燥固化交联，得到高通量聚四氟乙烯反渗透膜。本发明制备得到的聚酰胺反渗透膜的功能分离层厚度大小均一，从而提高反渗透膜的截留稳定性能和水通量。

Description

一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法

技术领域

本发明涉及水体过滤技术领域，尤其是涉及一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法。

背景技术

膜分离技术是以功能膜两侧溶液的压力差或化学位差(渗透压差)作为推动力，对污水进行分离、纯化、浓缩、精制、提纯及净化。膜分离过程根据膜孔径大小、分离颗粒大小以及驱动力的不同可以分为反渗透、超滤、微滤、纳滤、正渗透等。其中反渗透技术是以压力差为推动力，将膜一侧溶液中的水分子渗透到膜另一侧，操作压力一般处于2-10MPa之间，可截留住溶液中的大颗粒物质、固体颗粒、胶体等物质，可实现污水的循环利用、海水淡化以及对有用物质进行回收利用。目前反渗透膜以被应用于诸多领域，例如苦咸水处理、海水淡化和纯水制备等。聚酰胺薄层复合分离膜具有良好的稳定性和机械强度，耐化学腐蚀，分离性能高，被广泛应用于反渗透膜分离领域。反渗透膜的结构一般包括支撑基膜和覆盖于支撑基膜表面的分离功能层。聚四氟乙烯俗称塑料王，具有机械强度高、耐酸碱等优良物理和化学性能，将聚四氟乙烯膜作为反渗透膜的支撑基膜能够扩大反渗透膜的应用范围和领域。通过界面聚合法制备反渗透膜的步骤一般为将支撑基膜浸入水相单体溶液中，取出后再浸入油相单体溶液中，水相单体与油相单体在支撑基膜表面发生界面聚合反应生成具有截留水体中杂质成分的分离功能层，但是将支撑基膜浸入水相单体过程中，水相单体很难在支撑膜表面分散均匀，造成在支撑基膜表面生成的分离功能层厚度不一，导致反渗透膜的水通量和截留稳定性能下降。

中国专利公开号CN111249920公开了一种聚酰胺薄层复合反渗透膜及其制备方法，将基膜先浸泡在间苯二胺溶液中，然后浸泡在均苯三甲酰氯溶液中，在基膜表面通过界面聚合的方法制备聚酰胺分离功能层；又如中国专利公开号106669430公开了一种纳米结构的有机- 无机杂化分子改性反渗透膜及其制备方法，将多孔支撑超滤膜浸入水相溶液中，取出后取出多孔支撑膜表面多余的水相溶液，然后将多孔支撑超滤膜浸入有机相溶液中进行界面聚合反应，得到改性反渗透膜；再如中国专利公开号CN108771985公开了一种复合反渗透膜及其制备方法，先使用多巴胺对聚烯烃膜进行亲水改性，然后通过在界面聚合水相溶液中加入润湿分散剂使多孔支撑层表面能够发生界面聚合生成聚酰胺脱盐层。

上述专利文献中均通过界面聚合的方法制备聚酰胺反渗透膜，但是将支撑基膜浸入水相溶液中有机胺类单体不能均匀分散在支撑基膜表面，生成的支撑基膜表面生成的分离功能层厚度不一，导致反渗透膜的水通量和截留稳定性能下降。

发明内容

本发明是为了克服以上现有技术问题，提供一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法。本发明制备得到的聚酰胺反渗透膜的功能分离层厚度大小均一，从而提高反渗透膜的截留稳定性能和水通量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将正硅酸四乙酯加入乙醇与水的混合溶液中搅拌溶解，得到正硅酸四乙酯溶液，将盐酸多巴胺加入去离子中搅拌配制成多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到混合溶液，向混合溶液中滴加Tirs-HCl缓冲液和氢氧化钠溶液调节溶液pH至9-10，将聚四氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，水浴加热至70-75℃，然后滴加氨水溶液，保温反应，取出聚四氟乙烯微孔膜，置于烘箱中进行干燥，得到膜体1；

2)将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入乙醇与水的混合溶液中，搅拌混合均匀，滴加盐酸溶液调节pH至4-5，水浴加热至40-50℃，保温搅拌水解1-2h，得到3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液，将膜体1浸入水解液中，升温至60-65℃，保温反应，取出膜体1，置于烘箱中进行干燥，得到膜体2；

3)将海藻酸钠加入去离子水中搅拌溶解得到海藻酸钠溶液，将膜体2浸入海藻酸钠溶液中，加入四氯化锡催化剂，水浴加热至75-85℃，进行开环反应，取出膜体2，置于烘箱中干燥，得到膜体3；

4)将聚乙烯亚胺加入去离子水中搅拌溶解配制成水相溶液，将均苯三甲酰氯加入正己烷中搅拌溶解配制成油相溶液，将膜体3浸入水相溶液中浸泡10-20min，然后将膜体3浸入油相溶液中进行界面聚合反应，取出膜体3，置于烘箱中进行干燥固化交联，得到高通量聚四氟乙烯反渗透膜。

作为优选，所述步骤1)中盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的质量比控制在1:0.3-0.6。

作为优选，所述步骤1)中保温反应时间为5-10h。

作为优选，所述步骤2)中3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷添加量为乙醇与水混合溶液的1.5-3.0％。

作为优选，所述步骤3)中海藻酸钠溶液的质量浓度为1-5％。

作为优选，所述步骤3)中开环反应时间为2-5h。

作为优选，所述步骤4)中水相溶液中聚乙烯亚胺的质量浓度为0.5-3％。

作为优选，所述步骤4)中油相溶液中均苯三甲酰氯的质量浓度为0.2-0.5％。

作为优选，所述步骤4)中界面聚合反应时间为30-50min。

作为优选，所述步骤4)中干燥固化交联温度为50-70℃，干燥固化交联时间为 15-30min。

本发明具有如下有益效果：

1.聚四氟俗称塑料王，具有机械强度高、耐酸碱等优良物理和化学性能，将聚四氟乙烯膜作为反渗透膜的支撑基膜能够扩大反渗透膜的应用范围和领域，因此本发明选用聚四氟乙烯膜作为反渗透膜的支撑基膜，但是聚四氟乙烯为疏水性材料，而作为水体过滤支撑基膜必须为亲水性材料，故需要对聚四氟乙烯材料进行亲水改性处理，以提高反渗透膜的水通量。聚四氟乙烯薄膜表面微观呈纤维-节点结构(如图1所示)，本发明利用盐酸多巴胺在聚四氟乙烯基膜表面发生氧化自聚合反应生成聚多巴胺，聚多巴胺包覆结在聚四氟乙烯基膜的纤维上，聚多巴胺上负载有氨基、羧基等亲水性官能团，从而赋予聚四氟乙烯微孔膜亲水性能，使聚四氟乙烯薄微孔膜具有水渗透功能；

2.本发明通过界面聚合法制备反渗透膜，以聚四氟乙烯微孔膜作为支撑基膜，选用聚乙烯亚胺作为水相单体，选用均苯三甲酰氯作为油相单体，将聚四氟乙烯支撑基膜先浸入聚乙烯亚胺水相溶液中，然后浸入均苯三甲酰氯油相溶液中，聚乙烯亚胺与均苯三甲酰氯在聚四氟乙烯基膜表面发生界面聚合反应，生成具有截留作用的分离功能层，但是聚乙烯亚胺为大分子胺类化合物，很难在聚四氟乙烯支撑基膜表面分散均匀，使聚酰胺反渗透膜的功能分离层厚度大小不一，导致反渗透膜的强度和水通量下降。对此，本发明采取的解决方案为：在多巴胺自聚合反应对聚四氟乙烯支撑基膜亲水改性过程中以正硅酸四乙酯为前驱体，正硅酸四乙酯水解制备二氧化硅胶体粒子，通过化学反应制备生成的二氧化硅胶体粒子均匀沉积结合在聚多巴胺高分子聚合层内部和表面，二氧化硅胶体粒子均匀分散在聚四氟乙烯支撑基膜表面，然后将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷接枝在聚多巴胺高分子聚合层表面的二氧化硅胶体上，从而使二氧化硅胶体粒子表面负载环氧官能团，环氧官能团与海藻酸钠中的羟基发生开环反应，从而将海藻酸钠接枝在二氧化硅胶体粒子上，由于二氧化硅胶体粒子均匀分散在聚四氟乙烯支撑基膜表面，从而使海藻酸钠均匀分散在聚四氟乙烯支撑基膜表面，海藻酸钠为阴离子化合物显负电，聚乙烯亚胺大分子上的氨基在水体中质子化显正电，在静电引力作用下聚乙烯亚胺均匀结合在聚四氟乙烯支撑基膜表面，从而使聚四氟乙烯支撑基膜表面通过界面聚合反应生成的分离功能层的厚度均一，提高聚四氟乙烯反渗透膜的水通量和机械强度，使反渗透膜在高水压作用下不易发生破裂，提高反渗透膜的水体过滤分离效率和截留稳定性能。

3.本发明通过将海藻酸钠接枝在二氧化硅胶体粒子，二氧化硅胶体粒子嵌入聚多巴胺亲水聚合物层的表面，从而使海藻酸钠稳定结合在聚四氟乙烯支撑基膜表面，在界面聚合反应前，将聚四氟乙烯支撑基膜进入水相溶液过程中，聚四氟乙烯支撑基膜表面结合的海藻酸钠不会重新溶解分散进入水相溶液中，从而避免聚四氟乙烯支撑基膜失去对水相溶液中聚乙烯亚胺的静电引力作用。

附图说明

图1为本发明聚四氟乙烯微孔膜表面的微观扫描电镜图。

图2为本发明聚四氟乙烯反渗透膜表面的微观扫描电镜图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。本发明中若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明均为本领域的常规方法。

实施例1

高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将正硅酸四乙酯加入乙醇与水的混合溶液中搅拌溶解，正硅酸乙酯、乙醇、水的体积比为 1:3:2，得到正硅酸四乙酯溶液，将盐酸多巴胺加入去离子中搅拌配制成质量浓度为5％的多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到混合溶液，其中盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的质量比控制在1:0.5，向混合溶液中滴加Tirs-HCl缓冲液和质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节溶液pH至10，将聚四氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，水浴加热至75℃，然后滴加质量浓度为25％的氨水溶液，氨水溶液滴加量为正硅酸四乙酯的4wt％,保温反应8h，取出聚四氟乙烯微孔膜，置于烘箱中在60℃下进行干燥2h，得到膜体1；

2)将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入乙醇与水的混合溶液中，混合溶液中乙醇与水的体积比为1:0.2，3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷添加量为乙醇与水混合溶液的 2.5％，搅拌混合均匀，滴加盐酸溶液调节pH至4，水浴加热至50℃，保温搅拌水解1.5h，得到3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液，将膜体1浸入水解液中，升温至63℃，保温反应1h，取出膜体1，置于烘箱中在60℃下进行干燥1h，得到膜体2；

3)将海藻酸钠加入去离子水中搅拌溶解配制成浓度为4％海藻酸钠溶液，将膜体2浸入海藻酸钠溶液中，加入四氯化锡催化剂，四氯化锡添加量为海藻酸钠的3wt％，水浴加热至80℃，进行开环反应4h，取出膜体2，置于烘箱中在60℃下干燥2h，得到膜体3；

4)将聚乙烯亚胺和表面活性剂十二烷基硫酸钠加入去离子水中搅拌溶解配制成水相溶液，水相溶液中聚乙烯亚胺的质量浓度为2.5％，十二烷基硫酸钠的质量浓度为0.2％，将均苯三甲酰氯加入正己烷中搅拌溶解配制成质量浓度为0.4％油相溶液，将膜体3浸入水相溶液中浸泡 18min，然后将膜体3浸入油相溶液中进行界面聚合反应40min，取出膜体3，置于烘箱中在 70℃进行干燥固化交联15min，得到高通量聚四氟乙烯反渗透膜。

实施例2

高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将正硅酸四乙酯加入乙醇与水的混合溶液中搅拌溶解，正硅酸乙酯、乙醇、水的体积比为 1:3:2，得到正硅酸四乙酯溶液，将盐酸多巴胺加入去离子中搅拌配制成质量浓度为5％的多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到混合溶液，其中盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的质量比控制在1:0.4，向混合溶液中滴加Tirs-HCl缓冲液和质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节溶液pH至9，将聚四氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，水浴加热至70℃，然后滴加质量浓度为25％的氨水溶液，氨水溶液滴加量为正硅酸四乙酯的4wt％,保温反应6h，取出聚四氟乙烯微孔膜，置于烘箱中在60℃下进行干燥2h，得到膜体1；

2)将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入乙醇与水的混合溶液中，混合溶液中乙醇与水的体积比为1:0.2，3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷添加量为乙醇与水混合溶液的 2.0％，搅拌混合均匀，滴加盐酸溶液调节pH至5，水浴加热至40℃，保温搅拌水解1.5h，得到3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液，将膜体1浸入水解液中，升温至63℃，保温反应1h，取出膜体1，置于烘箱中在60℃下进行干燥1h，得到膜体2；

3)将海藻酸钠加入去离子水中搅拌溶解配制成浓度为2％海藻酸钠溶液，将膜体2浸入海藻酸钠溶液中，加入四氯化锡催化剂，四氯化锡添加量为海藻酸钠的3wt％，水浴加热至78℃，进行开环反应3h，取出膜体2，置于烘箱中在60℃下干燥2h，得到膜体3；

4)将聚乙烯亚胺和表面活性剂十二烷基硫酸钠加入去离子水中搅拌溶解配制成水相溶液，水相溶液中聚乙烯亚胺的质量浓度为1％，十二烷基硫酸钠的质量浓度为0.2％，将均苯三甲酰氯加入正己烷中搅拌溶解配制成质量浓度为0.3％油相溶液，将膜体3浸入水相溶液中浸泡 15min，然后将膜体3浸入油相溶液中进行界面聚合反应35min，取出膜体3，置于烘箱中在 50℃进行干燥固化交联30min，得到高通量聚四氟乙烯反渗透膜。

实施例3

高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将正硅酸四乙酯加入乙醇与水的混合溶液中搅拌溶解，正硅酸乙酯、乙醇、水的体积比为1:3:2，得到正硅酸四乙酯溶液，将盐酸多巴胺加入去离子中搅拌配制成质量浓度为5％的多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到混合溶液，其中盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的质量比控制在1:0.6，向混合溶液中滴加Tirs-HCl缓冲液和质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节溶液pH至9.5，将聚四氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，水浴加热至73℃，然后滴加质量浓度为25％的氨水溶液，氨水溶液滴加量为正硅酸四乙酯的4wt％,保温反应10h，取出聚四氟乙烯微孔膜，置于烘箱中在60℃下进行干燥2h，得到膜体1；

2)将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入乙醇与水的混合溶液中，混合溶液中乙醇与水的体积比为1:0.2，3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷添加量为乙醇与水混合溶液的 3.0％，搅拌混合均匀，滴加盐酸溶液调节pH至4.5，水浴加热至45℃，保温搅拌水解2h，得到3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液，将膜体1浸入水解液中，升温至65℃，保温反应1h，取出膜体1，置于烘箱中在60℃下进行干燥1h，得到膜体2；

3)将海藻酸钠加入去离子水中搅拌溶解配制成浓度为5％海藻酸钠溶液，将膜体2浸入海藻酸钠溶液中，加入四氯化锡催化剂，四氯化锡添加量为海藻酸钠的3wt％，水浴加热至85℃，进行开环反应5h，取出膜体2，置于烘箱中在60℃下干燥2h，得到膜体3；

4)将聚乙烯亚胺和表面活性剂十二烷基硫酸钠加入去离子水中搅拌溶解配制成水相溶液，水相溶液中聚乙烯亚胺的质量浓度为3％，十二烷基硫酸钠的质量浓度为0.2％，将均苯三甲酰氯加入正己烷中搅拌溶解配制成质量浓度为0.5％油相溶液，将膜体3浸入水相溶液中浸泡 20min，然后将膜体3浸入油相溶液中进行界面聚合反应50min，取出膜体3，置于烘箱中在 60℃进行干燥固化交联20min，得到高通量聚四氟乙烯反渗透膜。

实施例4

高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将正硅酸四乙酯加入乙醇与水的混合溶液中搅拌溶解，正硅酸乙酯、乙醇、水的体积比为 1:3:2，得到正硅酸四乙酯溶液，将盐酸多巴胺加入去离子中搅拌配制成质量浓度为5％的多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到混合溶液，其中盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的质量比控制在1:0.3，向混合溶液中滴加Tirs-HCl缓冲液和质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节溶液pH至9.5，将聚四氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，水浴加热至73℃，然后滴加质量浓度为25％的氨水溶液，氨水溶液滴加量为正硅酸四乙酯的4wt％,保温反应5h，取出聚四氟乙烯微孔膜，置于烘箱中在60℃下进行干燥2h，得到膜体1；

2)将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入乙醇与水的混合溶液中，混合溶液中乙醇与水的体积比为1:0.2，3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷添加量为乙醇与水混合溶液的1.5％，搅拌混合均匀，滴加盐酸溶液调节pH至4.5，水浴加热至45℃，保温搅拌水解1h，得到3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液，将膜体1浸入水解液中，升温至60℃，保温反应1h，取出膜体1，置于烘箱中在60℃下进行干燥1h，得到膜体2；

3)将海藻酸钠加入去离子水中搅拌溶解配制成浓度为1％海藻酸钠溶液，将膜体2浸入海藻酸钠溶液中，加入四氯化锡催化剂，四氯化锡添加量为海藻酸钠的3wt％，水浴加热至75℃，进行开环反应2h，取出膜体2，置于烘箱中在60℃下干燥2h，得到膜体3；

4)将聚乙烯亚胺和表面活性剂十二烷基硫酸钠加入去离子水中搅拌溶解配制成水相溶液，水相溶液中聚乙烯亚胺的质量浓度为0.5％，十二烷基硫酸钠的质量浓度为0.2％，将均苯三甲酰氯加入正己烷中搅拌溶解配制成质量浓度为0.2％油相溶液，将膜体3浸入水相溶液中浸泡 10min，然后将膜体3浸入油相溶液中进行界面聚合反应30min，取出膜体3，置于烘箱中在 60℃进行干燥固化交联20min，得到高通量聚四氟乙烯反渗透膜。

对比例1

对比例1与实施例1的区别在于缺少步骤3。

对比例2

对比例2与实施例1的区别在于缺少步骤2。

反渗透膜性能测试

1.膜截留性能和渗透性能测试：截留率是指某种溶质被膜截留的量占总量的比例，按照R＝ (1-C_p/C_f)×100％进行计算，其中R表示截留率(％)，C_f表示料液中溶质浓度(mg/L)，C_p表示渗透液中溶质的浓度(mg/L)。在反渗透膜截留性能测试前先将反渗透膜固定在膜性能评价装置中，调节渗透压力到0.2MPa，对反渗透膜进行预压30min，然后配制浓度为1g/L的氯化钠溶液作为待测液，在不同压力下测试反渗透膜对1g/L的氯化钠溶液的截留率和渗透通量。

由上述测试结果可以得到实施例制备得到的反渗透膜对钠盐的截留率达到98％以上，水通量随着水压的升高而提高。由实施例与对比例1、对比例2反渗透膜对钠盐截留率和水通量对比可以得到实施例制备得到的反渗透膜对钠盐的截留性能和水通量均优于对比例1和对比例2，这是因为本发明将聚四氟乙烯支撑基膜浸入聚乙烯亚胺水相溶液中，聚乙烯亚胺能够均匀分散在聚四氟乙烯支撑基膜表面，制备得到的反渗透膜表面的分离功能层厚度均一，从而提升反渗透膜的分离性能和渗透通量。

2.反渗透膜稳定性能测试：将反渗透膜固定在膜性能评价装置中，调节渗透压力到 0.2MPa，对反渗透膜进行预压30min，然后配制浓度为1g/L的氯化钠溶液作为待测液，在 2.5MPa压力下连续运行4h、8h、12h、16h、20h、24h，然后分别测试反渗透膜对1g/L的氯化钠溶液的截留率(％)，测试结果如下表所示。

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1	对比例2
							运行4h	98.42	98.25	98.62	98.05	96.27	96.53
运行8h	98.42	98.24	98.60	98.04	96.25	96.52
							运行12h	98.41	98.24	98.58	98.02	96.24	96.50
运行16h	98.40	98.22	98.57	98.00	96.23	96.49
							运行20h	98.39	98.21	98.55	97.98	93.15	96.48
运行24h	98.39	98.20	98.54	97.98	89.72	91.26

由上述测试结果可以得到实施例制备的反渗透膜分别过滤运行4-24h过程中，反渗透膜对钠盐的截留率下降较少，基本保持不变；而对比例1制备的反渗透膜在过滤运行20h时，反渗透膜对钠盐的截留率开始明显出现下降，对比例2制备的反渗透膜在过滤运行24h时，反渗透膜对钠盐的截留率开始明显出现下降，证明本发明制备的反渗透膜对钠盐的截留性能具有较强的稳定性。

上述披露对的各技术特征并不限于已披露的与其他特征的组合，本领域技术人员还可根据发明目的进行各技术特征之间的其他组合，以实现本发明之目的为准。

Claims

1.一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将正硅酸四乙酯加入乙醇与水的混合溶液中搅拌溶解，得到正硅酸四乙酯溶液，将盐酸多巴胺加入去离子中搅拌配制成多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到混合溶液，向混合溶液中滴加Tirs-HCl缓冲液和氢氧化钠溶液调节溶液pH至9-10，将聚四氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，水浴加热至70-75℃，然后滴加氨水溶液，保温反应，取出聚四氟乙烯微孔膜，置于烘箱中进行干燥，得到膜体1；

2）将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入乙醇与水的混合溶液中，搅拌混合均匀，滴加盐酸溶液调节pH至4-5，水浴加热至40-50℃，保温搅拌水解1-2h，得到3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液，将膜体1浸入水解液中，升温至60-65℃，保温反应，取出膜体1，置于烘箱中进行干燥，得到膜体2；

3）将海藻酸钠加入去离子水中搅拌溶解得到海藻酸钠溶液，将膜体2浸入海藻酸钠溶液中，加入四氯化锡催化剂，水浴加热至75-85℃，进行开环反应，取出膜体2，置于烘箱中干燥，得到膜体3；

4）将聚乙烯亚胺加入去离子水中搅拌溶解配制成水相溶液，将均苯三甲酰氯加入正己烷中搅拌溶解配制成油相溶液，将膜体3浸入水相溶液中浸泡10-20min，然后将膜体3浸入油相溶液中进行界面聚合反应，取出膜体3，置于烘箱中进行干燥固化交联，得到高通量聚四氟乙烯反渗透膜。

2.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的质量比控制在1:0.3-0.6。

3.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中保温反应时间为5-10h。

4.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷添加量为乙醇与水混合溶液的1.5-3.0%。

5.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中海藻酸钠溶液的质量浓度为1-5%。

6.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中开环反应时间为2-5h。

7.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中水相溶液中聚乙烯亚胺的质量浓度为0.5-3%。

8.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中油相溶液中均苯三甲酰氯的质量浓度为0.2-0.5%。

9.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中界面聚合反应时间为30-50min。

10.根据权利要求1所述的一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中干燥固化交联温度为50-70℃，干燥固化交联时间为15-30min。