CN112844076B - 一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜及其制备方法。制备:(1)将聚砜树脂溶于DMF和乙二醇的混合物中,搅拌脱气,得树脂铸膜液;(2)将树脂铸膜液涂覆于无纺布上,在去离子水中相转化成孔,得多孔聚砜基膜;(3)配制磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液、柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲液或醋酸‑醋酸钠缓冲液中的任一种;(4)在缓冲液中加壳聚糖、哌嗪单体和抗污染添加剂并搅拌均匀,得水相液;(5)将均苯三甲酰氯和间苯二甲酰氯混合加入有机溶剂中并搅拌均匀,得油相液;(6)裁剪多孔聚砜基膜,放入水相液中浸泡,浸泡后除去多孔聚砜基膜表面的水相液;(7)浸泡后在油相液中聚合;(8)聚合后,烘干,得用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜。
Description
技术领域
本发明涉及纳滤膜分离领域,具体涉及一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜及其制备方法。
背景技术
目前水处理行业常用的微孔水处理膜分为反渗透膜和纳滤膜两类,其中反渗透膜孔径通常在1nm以下,混合水溶液在压力驱动下在膜表面发生吸附-溶解-扩散过程,该类膜具有优异的截盐性能,即对水中大部分盐类和有机物均有优异的脱除性能,但不具有分盐能力,无法针对性回收或脱除单一盐类,在家用领域会造成过滤后水质口感较差。纳滤膜孔径稍大于反渗透膜,一般控制在1-2nm之间,该类膜相比反渗透膜具有特殊的分盐能力,根据氯化钠的脱除性能,目前市售纳滤膜分为40/70/90膜,纳滤膜弥补了反渗透膜的不足,可实现水溶液中一价盐和二价盐分离浓缩,也可实现始终低分子量有机物与一价盐的分离,单分离能力有限,对于二价盐与有机物的分离,目前尚不能做到。家用净水领域,如何实现有机物、易结垢Ca2+/Mg2+与氯化钠的分离,在保持水质口感的前提下实现对人体有害的有机物的脱除及水质的软化变得十分迫切。同时在工业领域,经常会遇到微电解质与有机物的混合水质,所以,开发新型的可用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜,实现低分子量有机物与电解质的分离具有十分重要的战略意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单的用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,本发明制备了一种兼具高脱除率和高产水的可用于小分子量有机物和二价Ca2+/Mg2+与氯化钠分离的新型纳滤膜材料。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚砜树脂溶于N,N-二甲基甲酰胺和乙二醇的混合物中,并在60-80℃下搅拌脱气,得到透明均一的树脂铸膜液;
(2)以无纺布为基底,将所述树脂铸膜液涂覆于所述无纺布上,然后置于去离子水中相转化成孔,即得到多孔聚砜基膜;
(3)配制缓冲液:配制磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或醋酸-醋酸钠缓冲液中的任一种;
(4)配制水相液:在所述缓冲液中加入壳聚糖、哌嗪单体和抗污染添加剂并搅拌均匀,得到水相液;
(5)配制油相液:将均苯三甲酰氯和间苯二甲酰氯混合加入有机溶剂中并搅拌均匀,得到油相液;
(6)裁剪所述多孔聚砜基膜并置于涂膜框中,然后放入所述水相液中浸泡,浸泡后除去所述多孔聚砜基膜表面的水相液;
(7)将在所述水相液中浸泡后的所述多孔聚砜基膜再放入所述油相液中聚合;
(8)聚合后,烘干,即得到用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜。本发明在现有纳滤膜基础上提出一种用于有机物脱除的新型纳滤膜配方体系,通过在水相液中引入新型反应单体和抗污染组分,并结合油相液中酰氯单体的改进,使本发明制备的新型纳滤膜具有优异的有机物脱除率和产水能力。
进一步地,步骤(1)中所述N,N-二甲基甲酰胺和所述乙二醇的体积比为(95-97):(3-5);所述的树脂铸膜液中聚砜树脂占17-19wt%。
进一步地,步骤(2)以无纺布为基底,将所述的树脂铸膜液涂覆于所述无纺布上,用刮膜器或涂布线棒刮平,涂膜厚度为150-200μm,然后置于常温去离子水中相转化成孔,除去多余溶剂,即得到多孔聚砜基膜。
进一步地,步骤(3)配制缓冲液:在去离子水中加入磷酸氢二钠和柠檬酸搅拌形成磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液或者加入柠檬酸和柠檬酸钠搅拌形成柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或者加入醋酸和醋酸钠搅拌形成醋酸-醋酸钠缓冲液;所述磷酸氢二钠和所述柠檬酸的质量比为2:1;所述柠檬酸和所述柠檬酸钠质量比为2:1;所述醋酸和所述醋酸钠的质量比为2:1;上述几种缓冲液中去离子水均占94%。所配制的缓冲液作为弱酸-弱碱为缓冲催化体系。
进一步地,步骤(4)中所述抗污染添加剂为聚乙烯醇,且所述的聚乙烯醇聚合度为2.5-3.5万、醇解度为85-88%;所述的水相液中壳聚糖占0.2-0.5wt%;所述水相液中哌嗪单体占0.02-0.10wt%;所述水相液中抗污染添加剂占0.1-0.5wt%。所述的壳聚糖脱乙酰度>90%。本发明在水相液中引入抗污染添加剂聚乙烯醇组分,聚乙烯醇具有易成膜,表面光滑的特点,将其作为保护层可减少细菌及重金属在膜表面的附着。常规的用法是将聚乙烯醇水溶液作为保护液涂覆在制备好的纳滤膜表面,烘干后形成保护层,这种方法具有不耐冲刷的特点,本发明将其作为添加剂引入水相反应体系中,可以在反应的过程中构建杂化抗污染层,增加其余聚酰胺脱盐层的契合度,提升抗污染周期。同时,聚乙烯醇加入后可降低水相液在聚砜超滤膜的表面张力,增加水相液在膜面的浸润周期,提升脱盐层的均一性。本发明以大分子聚合物壳聚糖为主反应物,壳聚糖作为一种天然高分子材料,长链上含有丰富的氨基和羟基官能团,其氨基可以与极性酰氯官能团发生聚合反应,目前常规的做法是将其溶解后涂覆在聚砜超滤膜上制备用于有机物脱除的纳滤膜,该方法制备的纳滤膜与基膜集合不牢固,易脱落。本方法将含有仲胺的哌嗪和含有伯氨的壳聚糖优化比例,借助仲胺的高反应活性,形成一种杂化聚酰胺纳滤膜,同时壳聚糖表面丰富的羟基官能团可以削弱膜表面荷正电性,提升纳滤膜对有机物的截留率。
进一步地,步骤(5)中所述均苯三甲酰氯和所述间苯二甲酰氯的质量比为(2-4):1,且所述油相液中所述均苯三甲酰氯和所述间苯二甲酰氯占0.15-0.20wt%;所述的有机溶剂选自IsoparL、IsoparG、环己烷、癸烷中的一种或几种的混合物。本发明创造性的在油相液中引入均苯三甲酰氯和间苯二甲酰氯混合物作为油相反应试剂,间苯二甲酰氯相比均苯三甲酰氯缺少一个酰氯官能团,在与上述壳聚糖和哌嗪单体中的伯氨和仲胺反应后形成的网状聚酰胺结构相对更疏松,可以在保持有机物脱除率的同时提升脱盐层的产水量。
进一步地,步骤(6)裁剪所述多孔聚砜基膜并置于涂膜框中,然后放入所述水相液中浸泡0.5-1分钟,浸泡后用压缩空气去除所述多孔聚砜基膜表面的水相液。
进一步地,步骤(7)将所述多孔聚砜基膜再放入所述油相液中聚合20-30秒。
进一步地,步骤(8)所述的烘干温度为80-90℃,烘干时间为5-10分钟。基于现有纳滤膜的固有缺陷和市场需求,本发明在传统纳滤配方的基础上,以弱酸-弱碱为催化缓冲体系,通过在水相液中引入含有羟基和氨基的壳聚糖新型单体并优化与哌嗪单体的配比,同时引入部分易成膜的抗污染添加剂。结合油相液中酰氯单体的改进,并优化水相液和油相液的比例及聚合工艺,制备了一种兼具高脱除率和高产水的可用于小分子量有机物和二价Ca2+/Mg2+与氯化钠分离的新型纳滤膜材料。
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜,采用上述的制备方法制得。本发明的纳滤膜自下而上包括无纺布层、多孔聚砜层和聚酰胺功能层。
本发明的有益效果:
(1)本发明以弱酸-弱碱为缓冲催化体系,该缓冲体系可以有效的吸收中和反应产生的HCl组分,保持反应体系稳定,促使反应正向进行,提升反应速率,相比传统的强碱型缚酸剂,可大幅度降低体系PH波动,同时减轻对设备及膜面的腐蚀。
(2)本发明在多孔基膜层制备过程中创新性引入乙二醇添加剂,乙二醇的加入可以加快相转化速率,提升铸膜液和去离子水之间的扩散速率,促进成孔,可以获得更加均匀的海绵状小孔,海绵状小孔一方面可以提升纳滤膜对有机物的截留率,两一方面可以保证后续表面聚合的脱盐层的完整性。同时析出的乙二醇可以吸附在基膜表面,提升基膜的亲水性,使基膜具有更大的产水性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例9中制备的多孔聚砜基膜的SEM图;
图2为本发明实施例9中制备的用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的SEM图。
具体实施方式
实施例1
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,包括如下具体步骤:
(1)将17.0g的聚砜树脂加入到83.0g的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和乙二醇的混合物中溶解,且N,N-二甲基甲酰胺与乙二醇的体积比为95:5,并在60℃下搅拌脱气,得到透明均一的树脂铸膜液;
(2)以无纺布为基底材料,将上述的树脂铸膜液涂覆于无纺布上,用刮膜器或涂布线棒刮平,涂膜厚度为180μm,然后置于常温的去离子水中相转化成孔,转化后漂洗除去多余的溶剂,即可得到多孔聚砜基膜;
(3)配制缓冲液:在940.0g的去离子水中加入40.0g的磷酸氢二钠和20.0g的柠檬酸并搅拌形成磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液;
(4)配制水相液:在上述磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中加入2.0g的壳聚糖、0.3g的哌嗪单体和1.0g的聚乙烯醇并搅拌均匀,得到水相液;所述的聚乙烯醇聚合度为2.5-3.5万、醇解度为85-88%;
(5)配制油相液:将0.4g的均苯三甲酰氯和0.2g的间苯二甲酰氯混合加入499.4g的IsoparL中并搅拌均匀,得到油相液;
(6)裁剪上述所得多孔聚砜基膜并置于涂膜框中,然后放入上述的水相液中浸泡0.5分钟,浸泡后用压缩空气除去多孔聚砜基膜表面的水相液;
(7)将在水相液中浸泡后的多孔聚砜基膜再放入油相液中聚合20秒;
(8)聚合完成后,将多孔聚砜基膜置于100℃的烘箱中烘干8分钟,即可得到用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜。
实施例2
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,实施例2与实施例1的区别在于,实施例2中壳聚糖的加入量为3.0g,其余制备条件均与实施例1相同。
实施例3
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,实施例3与实施例1的区别在于,实施例3中壳聚糖的加入量为4.0g,其余制备条件均与实施例1相同。
实施例4
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,实施例4与实施例1的区别在于,实施例4中壳聚糖的加入量为5.0g,其余制备调节均与实施例1相同。
实施例5
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,实施例5与实施例1的区别在于,实施例5中壳聚糖的加入量为4.0g、哌嗪单体加入量为0.5g,其余制备条件均与实施例1相同。
实施例6
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,实施例6与实施例1的区别在于,实施例6中壳聚糖的加入量为4.0g、哌嗪单体加入量为0.7g,其余制备条件均与实施例1相同。
实施例7
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,实施例7与实施例1的区别在于,实施例7中壳聚糖的加入量为4.0g、哌嗪单体加入量为0.5g、聚乙烯醇的加入量为3.0g,其余制备条件均与实施例1相同。
实施例8
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,实施例8与实施例1的区别在于,实施例8中壳聚糖的加入量为4.0g、哌嗪单体加入量为0.5g、聚乙烯醇的加入量为5.0g,其余制备条件均与实施例1相同。
实施例9
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,包括如下具体步骤:
(1)将18.0g的聚砜树脂加入到82.0g的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和乙二醇的混合物中溶解,且N,N-二甲基甲酰胺与乙二醇的体积比为96:4,并在70℃下搅拌脱气,得到透明均一的树脂铸膜液;
(2)以无纺布为基底材料,将上述的树脂铸膜液涂覆于无纺布上,用刮膜器或涂布线棒刮平,涂膜厚度为150μm,然后置于常温的去离子水中相转化成孔,转化后漂洗除去多余的溶剂,即可得到多孔聚砜基膜;
(3)配制缓冲液:在940.0g的去离子水中加入40.0g的柠檬酸和20.0g的柠檬酸钠并搅拌形成柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液;
(4)配制水相液:在上述柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中加入4.0g的壳聚糖、0.5g的哌嗪单体和3.0g的聚乙烯醇并搅拌均匀,得到水相液;所述的聚乙烯醇聚合度为2.5-3.5万、醇解度为85-88%;
(5)配制油相液:将0.6g的均苯三甲酰氯和0.2g的间苯二甲酰氯混合加入499.2g的环己烷中并搅拌均匀,得到油相液;
(6)裁剪上述所得多孔聚砜基膜并置于涂膜框中,然后放入上述的水相液中浸泡1分钟,浸泡后用压缩空气除去多孔聚砜基膜表面的水相液;
(7)将在水相液中浸泡后的多孔聚砜基膜再放入油相液中聚合25秒;
(8)聚合完成后,将多孔聚砜基膜置于80℃的烘箱中烘干9分钟,即可得到用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜。
实施例10
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,包括如下具体步骤:
(1)将19.0g的聚砜树脂加入到81.0g的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和乙二醇的混合物中溶解,且N,N-二甲基甲酰胺与乙二醇的体积比为97:3,并在80℃下搅拌脱气,得到透明均一的树脂铸膜液;
(2)以无纺布为基底材料,将上述的树脂铸膜液涂覆于无纺布上,用刮膜器或涂布线棒刮平,涂膜厚度为200μm,然后置于常温的去离子水中相转化成孔,转化后漂洗除去多余的溶剂,即可得到多孔聚砜基膜;
(3)配制缓冲液:在940.0g的去离子水中加入40.0g的醋酸和20.0g的醋酸钠并搅拌形成醋酸-醋酸钠缓冲液;
(4)配制水相液:在上述醋酸-醋酸钠缓冲液中加入4.0g的壳聚糖、0.5g的哌嗪单体和3.0g的聚乙烯醇并搅拌均匀,得到水相液;所述的聚乙烯醇聚合度为2.5-3.5万、醇解度为85-88%;
(5)配制油相液:将0.8g的均苯三甲酰氯和0.2g的间苯二甲酰氯混合加入499.0g的癸烷中并搅拌均匀,得到油相液;
(6)裁剪上述所得多孔聚砜基膜并置于涂膜框中,然后放入上述的水相液中浸泡45秒,浸泡后用压缩空气除去多孔聚砜基膜表面的水相液;
(8)将在水相液中浸泡后的多孔聚砜基膜再放入油相液中聚合30秒;
(8)聚合完成后,将多孔聚砜基膜置于90℃的烘箱中烘干8分钟,即可得到用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜。
对比例1
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,对比例1与实施例9的区别在于,对比例1中不加入壳聚糖,其余制备条件均匀实施例9相同。
对比例2
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,对比例2与实施例9的区别在于,对比例2中不加入聚乙烯醇(抗污染添加剂),其余制备条件均匀实施例9相同。
对比例3
一种用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜的制备方法,对比例3与实施例9的区别在于,对比例3中加入0.8g的均苯三甲酰氯,不加间苯二甲酰氯,其余制备条件均匀实施例9相同。
测试例1
测试上述实施例1-10及对比1-3所制得的纳滤膜的性能:在错流膜片测试台进行,测试无机盐溶液分别为500ppm的MgSO4和500ppm的NaCl溶液,测试采用500ppm的PEG 2000作为有机溶液,所用测试液用盐酸或氢氧化钠调节测试溶液的pH至7.5±0.5,测试前先将膜片放入去离子水中浸泡约30min,然后裁剪至相应的尺寸放入测试膜池,调节测试压力0.5MPa,测试温度25℃,使纳滤膜膜片在恒温恒压下稳定运行30min,收集稳定运行后一定时间内的透过液水样,无机盐截留率用电导率仪测定,有机物溶液浓度用紫外分光光度计测定。并按如下公式计算纳滤膜膜片的水通量和脱盐率,更换测试液前先预冲洗15-20min,然后切换目标测试液。测试结果如表1所示。
纳滤膜膜片无机盐脱盐率计算公式如下:
式中:
R—脱盐率;
kp—透过液电导率,单位为微西门子每厘米(μS/cm);
kf—测试液电导率,单位为微西门子每厘米(μS/cm)。
纳滤膜片有机物脱除率计算公式如下:
式中:
R—有机物脱除率;
Cp—透过液中有机物浓度,单位ppm;
Cf—测试液中有机物浓度,单位ppm。
纳滤膜膜片水通量计算公式如下:
式中:
F—水通量,单位为升每平方米小时[L/(m2.h)];
V—t时间内收集的透过液体积,单位为升(L);
A—有效膜面积,单位为平方米(m2);
t—收集V体积的透过液所用时间,单位为小时(h)。
表1为上述实施例1-10以及对比例1-3所制备的纳滤膜的水通量、脱盐率和有机物脱除率测试结果
本发明本发明在传统纳滤的基础上,以弱酸-弱碱为催化缓冲体系,通过在水相液中引入含有羟基和氨基的壳聚糖新型单体并优化与哌嗪单体的配比,同时引入部分易成膜的抗污染添加剂。结合油相液中酰氯单体的改进,制备了一种用于有机物脱除的新型纳滤膜材料。通过优化水相液和油相液的比例及聚合工艺,最终可实现95%以上的有机物脱除率和85%以上MgSO4脱除率,氯化钠截留率低于15%,同时产水量高达35GFD左右,结合图1可以看出,本发明制备聚砜基膜基本为海绵状孔,且分布较为均匀,该海绵孔可以使膜在保持优异水通量的同时提升膜的整体截留性能。因此本发明制备的荷电纳滤膜可广泛用于小分子量有机物和二价Ca2+/Mg2+与氯化钠分离,满足家用净水和工业水处理对于有机物脱除的要求。
测试例2
取上述实施例9中步骤(2)制备的多孔聚砜基膜,通过扫描电镜(SEM)对其进行表征,结果如图1所示,从图1中可以看出本发明制备的多孔聚砜基膜基本为海绵状孔,且分布较为均匀,该海绵孔可以使膜在保持优异水通量的同时提升膜的整体截留性能。因此本发明制备的荷电纳滤膜可广泛用于小分子量有机物和二价Ca2+/Mg2+与氯化钠分离,满足家用净水和工业水处理对于有机物脱除的要求。
测试例3
取上述实施例9制备的用于有机物脱除的新型荷电纳滤膜,通过扫描电镜(SEM)对其进行表征,结果如图2所示,从图2中可以看出,本发明在水相液中引入抗污染添加剂可以在膜片表面形成光滑的抗污染保护层,减少了污染性有机物和金属离子在膜表面的吸附,使膜在长期运行中保持优异的脱除率和产水量。
测试例4
长期抗污染测试:取上述实施例9和对比例2制备的新型荷电纳滤膜作为测试膜片,将50ppm牛血清白蛋白加入到500ppm的PEG水溶液中混合完全,用盐酸或氢氧化钠调节测试液pH至7.5±0.5,调节测试压力0.5MPa,测试温度25℃,然后将纳滤膜裁剪至相应的尺寸放入测试膜池,使膜片在恒温恒压下持续运行24h,每隔4小时计算产水计算水通量和脱除率,运行结束后切换去离子水冲洗2h,冲洗结束后切换成500ppm测试液测试,观察性能恢复情况,其测试结果如表2所示。
表2为实施例9和对比例2制得的纳滤膜的水通量和脱除率测试结果
由表2中测试结果可以看出,实施例9制备的膜片在24小时长期抗污染测试中,膜片有机物脱除率仅有1%左右的下降,产水量基本维持在33GFD以上,没有出现大幅度性能衰减,而且在冲洗后膜片性能迅速恢复至初始水平,结合对比例2的测试数据和图2,表明本发明在水相液中引入抗污染添加剂可以在膜片表面形成光滑的抗污染保护层,减少了污染性有机物和金属离子在膜表面的吸附,使膜在长期运行中保持优异的脱除率和产水量,极大地提升了膜元件的使用周期,降低了制水成本。
上述为本发明的较佳实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。凡由本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种用于有机物脱除的荷电纳滤膜的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(1)将聚砜树脂溶于N,N-二甲基甲酰胺和乙二醇的混合物中,并在60-80℃下搅拌脱气,得到透明均一的树脂铸膜液;
(2)以无纺布为基底,将所述树脂铸膜液涂覆于所述无纺布上,然后置于去离子水中相转化成孔,即得到多孔聚砜基膜;
(3)配制缓冲液:配制磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或醋酸-醋酸钠缓冲液中的任一种;
(4)配制水相液:在所述缓冲液中加入壳聚糖、哌嗪单体和抗污染添加剂并搅拌均匀,得到水相液;
(5)配制油相液:将均苯三甲酰氯和间苯二甲酰氯混合加入有机溶剂中并搅拌均匀,得到油相液;
(6)裁剪所述多孔聚砜基膜并置于涂膜框中,然后放入所述水相液中浸泡,浸泡后除去所述多孔聚砜基膜表面的水相液;
(7)将在所述水相液中浸泡后的所述多孔聚砜基膜再放入所述油相液中聚合;
(8)聚合后,烘干,即得到用于有机物脱除的荷电纳滤膜;
步骤(1)中所述N,N-二甲基甲酰胺和所述乙二醇的体积比为(95-97):(3-5);
步骤(4)中所述抗污染添加剂为聚乙烯醇,且所述的聚乙烯醇聚合度为2.5-3.5万和醇解度为85-88%;所述的水相液中壳聚糖占0.2-0.5wt%;所述水相液中哌嗪单体占0.02-0.10wt%;所述水相液中抗污染添加剂占0.1-0.5wt%;
步骤(5)中所述均苯三甲酰氯和所述间苯二甲酰氯的质量比为(2-4):1,且所述油相液中所述均苯三甲酰氯和所述间苯二甲酰氯占0.15-0.20wt%;所述的有机溶剂选自IsoparL、IsoparG、环己烷、癸烷中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种用于有机物脱除的荷电纳滤膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的树脂铸膜液中聚砜树脂占17-19wt%。
3.根据权利要求1所述的一种用于有机物脱除的荷电纳滤膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)以无纺布为基底,将所述的树脂铸膜液涂覆于所述无纺布上,用刮膜器或涂布线棒刮平,涂膜厚度为150-200μm,然后置于常温去离子水中相转化成孔,除去多余溶剂,即得到多孔聚砜基膜。
4.根据权利要求1所述的一种用于有机物脱除的荷电纳滤膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)配制缓冲液:在去离子水中加入磷酸氢二钠和柠檬酸搅拌形成磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液或者加入柠檬酸和柠檬酸钠搅拌形成柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或者加入醋酸和醋酸钠搅拌形成醋酸-醋酸钠缓冲液;所述磷酸氢二钠和所述柠檬酸的质量比为2:1;所述柠檬酸和所述柠檬酸钠质量比为2:1;所述醋酸和所述醋酸钠的质量比为2:1;上述几种缓冲液中去离子水均占94%。
5.根据权利要求1所述的一种用于有机物脱除的荷电纳滤膜的制备方法,其特征在于,步骤(6)裁剪所述多孔聚砜基膜并置于涂膜框中,然后放入所述水相液中浸泡0.5-1分钟,浸泡后用压缩空气去除所述多孔聚砜基膜表面的水相液。
6.根据权利要求1所述的一种用于有机物脱除的荷电纳滤膜的制备方法,其特征在于,步骤(7)将所述多孔聚砜基膜再放入所述油相液中聚合20-30秒。
7.根据权利要求1所述的一种用于有机物脱除的荷电纳滤膜的制备方法,其特征在于,步骤(8)所述的烘干温度为80-90℃,烘干时间为5-10分钟。
8.一种用于有机物脱除的荷电纳滤膜,其特征在于,采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制得。
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