CN117181002B - 一种海水淡化膜及其制备方法 - Google Patents
一种海水淡化膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117181002B CN117181002B CN202311449171.8A CN202311449171A CN117181002B CN 117181002 B CN117181002 B CN 117181002B CN 202311449171 A CN202311449171 A CN 202311449171A CN 117181002 B CN117181002 B CN 117181002B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- chloride
- membrane
- water
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 36
- XTEGVFVZDVNBPF-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,5-disulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1S(O)(=O)=O XTEGVFVZDVNBPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims abstract description 30
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 12
- TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 1-O-galloyl-3,6-(R)-HHDP-beta-D-glucose Natural products OC1C(O2)COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC1C(O)C2OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 claims abstract description 9
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Penta-digallate-beta-D-glucose Natural products OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N tannic acid Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229940033123 tannic acid Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 claims abstract description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 139
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 32
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 25
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 22
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 10
- -1 thiodiglycol aldehyde Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000001263 acyl chlorides Chemical class 0.000 claims description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N diethylenediamine Natural products C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HPILSDOMLLYBQF-UHFFFAOYSA-N 2-[1-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC(CCC)OCC1CO1 HPILSDOMLLYBQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CNPVJWYWYZMPDS-UHFFFAOYSA-N 2-methyldecane Chemical group CCCCCCCCC(C)C CNPVJWYWYZMPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FYXKZNLBZKRYSS-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC=C1C(Cl)=O FYXKZNLBZKRYSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC(C(Cl)=O)=CC(C(Cl)=O)=C1 UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 claims description 5
- OADYBSJSJUFUBR-UHFFFAOYSA-N octanedial Chemical compound O=CCCCCCCC=O OADYBSJSJUFUBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 5
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YSUQLAYJZDEMOT-UHFFFAOYSA-N 2-(butoxymethyl)oxirane Chemical compound CCCCOCC1CO1 YSUQLAYJZDEMOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JDTUPLBMGDDPJS-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-2-phenylethanol Chemical compound COC(CO)C1=CC=CC=C1 JDTUPLBMGDDPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UENRXLSRMCSUSN-UHFFFAOYSA-N 3,5-diaminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC(N)=CC(C(O)=O)=C1 UENRXLSRMCSUSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SSMCSEDSANTCBB-UHFFFAOYSA-N 3-oxopentanedial Chemical compound O=CCC(=O)CC=O SSMCSEDSANTCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 claims description 3
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- PWAXUOGZOSVGBO-UHFFFAOYSA-N adipoyl chloride Chemical compound ClC(=O)CCCCC(Cl)=O PWAXUOGZOSVGBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N aminoethylethanolamine Chemical compound NCCNCCO LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC(C(Cl)=O)=C1 FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NEPKLUNSRVEBIX-UHFFFAOYSA-N bis(oxiran-2-ylmethyl) benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound C=1C=C(C(=O)OCC2OC2)C=CC=1C(=O)OCC1CO1 NEPKLUNSRVEBIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SSJXIUAHEKJCMH-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,2-diamine Chemical compound NC1CCCCC1N SSJXIUAHEKJCMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GEQHKFFSPGPGLN-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,3-diamine Chemical compound NC1CCCC(N)C1 GEQHKFFSPGPGLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VKIRRGRTJUUZHS-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,4-diamine Chemical compound NC1CCC(N)CC1 VKIRRGRTJUUZHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WMPOZLHMGVKUEJ-UHFFFAOYSA-N decanedioyl dichloride Chemical compound ClC(=O)CCCCCCCCC(Cl)=O WMPOZLHMGVKUEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- YVOFTMXWTWHRBH-UHFFFAOYSA-N pentanedioyl dichloride Chemical compound ClC(=O)CCCC(Cl)=O YVOFTMXWTWHRBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GHAIYFTVRRTBNG-UHFFFAOYSA-N piperazin-1-ylmethanamine Chemical compound NCN1CCNCC1 GHAIYFTVRRTBNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N propylenediamine Chemical compound CC(N)CN AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- DAJSVUQLFFJUSX-UHFFFAOYSA-M sodium;dodecane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCS([O-])(=O)=O DAJSVUQLFFJUSX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- YYLFLXVROAGUFH-UHFFFAOYSA-N cyclopentane-1,1-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1(C(Cl)=O)CCCC1 YYLFLXVROAGUFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229950006389 thiodiglycol Drugs 0.000 claims description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 14
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 9
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 7
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 7
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 7
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 6
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002190 fatty acyls Chemical group 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMPVIKIVABFJJI-UHFFFAOYSA-N Cyclobutane Chemical compound C1CCC1 PMPVIKIVABFJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVZWSLJZHVFIQJ-UHFFFAOYSA-N Cyclopropane Chemical compound C1CC1 LVZWSLJZHVFIQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002593 Polyethylene Glycol 800 Polymers 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- YBGQXNZTVFEKEN-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2-disulfonyl chloride Chemical compound ClS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1S(Cl)(=O)=O YBGQXNZTVFEKEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N isopropanol acetate Natural products CC(C)OC(C)=O JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- XGISHOFUAFNYQF-UHFFFAOYSA-N pentanoyl chloride Chemical compound CCCCC(Cl)=O XGISHOFUAFNYQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000000614 phase inversion technique Methods 0.000 description 1
- 229920002523 polyethylene Glycol 1000 Polymers 0.000 description 1
- 239000003361 porogen Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Abstract
本发明涉及膜分离技术领域,尤其涉及一种海水淡化膜及其制备方法。所述制备方法包括:A)在聚砜支撑层上涂覆水相溶液后,再涂覆油相溶液,烘干,得到初生态反渗透膜;B)将所述初生态反渗透膜依次浸入填充溶液、修复溶液和甘油溶液,烘干后,得到海水淡化膜;所述填充溶液包括异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5‑萘二磺酸;所述修复溶液包括组分a、水和组分b;所述组分a包括脂肪族二醛或环氧化合物;所述组分b包括单宁酸、硝酸或盐酸;所述甘油溶液的温度为60~90℃。本发明制备的海水淡化膜具有较优的脱盐率和脱硼率,抗污染能力较优,使用寿命较长。
Description
技术领域
本发明涉及膜分离技术领域,尤其涉及一种海水淡化膜及其制备方法。
背景技术
目前,海水淡化反渗透膜一般采用界面聚合法制备,属于复合膜,通常为3层结构,从下到上依次为无纺布层、聚砜层和聚酰胺层。常规的制备方法为:将铸膜液流延在无纺布层上,通过相转化法制得聚砜基膜,再将聚砜基膜浸入含有胺类单体及其他添加剂的水相溶液中,再取出,通过真空泵、风刀等方式除去多余溶液,再将含有酰氯单体及其他添加剂的油相溶液倾倒在膜表面,发生界面聚合反应,通过烘箱加热的方式除去多余油相溶液,再经过漂洗等后处理工艺,即可得到完整的海水淡化反渗透膜。
然而,常规方法制备的海水淡化反渗透膜存在以下不足:
1)海水淡化反渗透膜脱盐率在99.0%~99.8%之间,脱盐率偏低造成应用受限;
2)海水淡化反渗透膜脱硼率在70%~90%之间,无法达到脱硼要求;
3)海水淡化反渗透膜在处理海水复杂水质时易引发膜片污染。
现有的改进技术对于提高海水淡化反渗透膜片的脱盐率、脱硼率以及抗污染能力一般采用:1、在界面聚合反应过程中添加辅助剂和纳米材料,提高膜片的脱盐率和脱硼率;2、在聚酰胺层表面进行物理涂覆聚乙烯醇(PVA)或进一步进行膜表面的PVA交联接枝,提高膜片抗污染能力。
虽然,纳米材料的引入能够提升膜片的分离性能和透水能力,但是纳米材料价格较高不易获得,且存在“团聚”等制程缺陷,无法适用了工业化大生产。而在膜表面涂覆PVA,能够起到保护膜表面分离层的目的,进而提升膜片的抗污染能力和使用寿命,但是在长时间运行过程中,表面涂覆的PVA容易被冲刷掉,进而失去其保护效果,表面交联接枝PVA的效果有限,交联作用不明显,长时间运行过程中仍然容易失去膜表面的PVA。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种海水淡化膜及其制备方法,本发明制备的海水淡化膜具有较优的脱盐率和脱硼率,抗污染能力较优,使用寿命较长。
本发明提供了一种海水淡化膜的制备方法,包括以下步骤:
A)在聚砜支撑层上涂覆水相溶液后,再涂覆油相溶液,烘干,得到初生态反渗透膜;
B)将所述初生态反渗透膜依次浸入填充溶液、修复溶液和甘油溶液,烘干后,得到海水淡化膜;
所述填充溶液包括异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸;
所述修复溶液包括组分a、水和组分b;所述组分a包括脂肪族二醛或环氧化合物;所述组分b包括单宁酸、硝酸或盐酸;
所述甘油溶液的温度为60~90℃。
优选的,步骤B)中,所述填充溶液中,异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸的质量比为60~80:0.1~3:10~30:0.5~6:1~4。
优选的,步骤B)中,所述脂肪族二醛包括乙二醛、戊二醛、辛二醛、3-氧戊二醛和硫代-二甘醇醛中的至少一种;
所述环氧化合物包括缩水甘油、二缩水甘油醚、缩水甘油丁基醚、多缩水甘油醚、环氧氟醚、三甘醇、丁二醇二缩水甘油醚和对苯二甲酸二缩水甘油酯中的至少一种。
优选的,步骤B)中,所述组分a、水和组分b的质量比为1~10:85~98.9:0.1~5。
优选的,步骤B)中,所述甘油溶液的质量浓度为2%~10%。
优选的,步骤B)中,所述初生态反渗透膜浸入填充溶液中的温度为25℃,时间为2~5 min;
浸入修复溶液中的温度为25℃,时间为2~5 min;
浸入甘油溶液中的温度为60~90℃,时间为2~5 min。
优选的,步骤A)中,所述水相溶液包括胺类单体、表面活性剂、第二有机溶剂和水;
所述胺类单体包括对苯二胺、间苯二胺和3,5-二氨基苯甲酸、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、N-(2-羟乙基)乙二胺、己二胺、1,2-二胺基环己烷、1,3-二胺基环己烷、1,4-二胺基环己烷、哌嗪和4-氨基甲基哌嗪中的至少一种;
所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸钠中的至少一种;
所述第二有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮;
所述胺类单体、表面活性剂、第二有机溶剂和水的质量比为0.5~4:0.01~0.5:0.5~5:90.5~98.5;
所述水相溶液的温度为10~80℃。
优选的,步骤A)中,所述油相溶液包括酰氯单体和第三有机溶剂;
所述酰氯单体包括苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯和均苯三甲酰氯、丁二酰氯、丁三酰氯、戊二酰氯、戊三酰氯、己二酰氯、己三酰氯、癸二酰氯、癸三酰氯、环丙烷三酰氯、环丁烷二酰氯、环丁烷四酰氯、环戊烷二酰氯、环戊烷三酰氯、环戊烷四酰氯、环己烷二酰氯、环己烷三酰氯、环己烷四酰氯、四氢呋喃二酰氯和四氢呋喃四酰氯中的至少一种;
所述第三有机溶剂为Isopar G;
所述酰氯单体和第三有机溶剂的质量比为0.05~0.5:99.5~99.95;
所述油相溶液的涂覆量为5~1250 mg/m2;
所述油相溶液的温度为10~80℃。
优选的,步骤A)中,涂覆油相溶液后,还包括:
静止0.2~180 s后,除去多余油相溶液。
本发明还提供了一种上文所述的制备方法制得的海水淡化膜。
本发明提供了一种海水淡化膜的制备方法,包括以下步骤:A)在聚砜支撑层上涂覆水相溶液后,再涂覆油相溶液,烘干,得到初生态反渗透膜;B)将所述初生态反渗透膜依次浸入填充溶液、修复溶液和甘油溶液,烘干后,得到海水淡化膜;所述填充溶液包括异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸;所述修复溶液包括组分a、水和组分b;所述组分a包括脂肪族二醛或环氧化合物;所述组分b包括单宁酸、硝酸或盐酸;所述甘油溶液的温度为60~90℃。
当前,现有技术中采用的是在聚酰胺分离层表面进行聚乙烯醇的涂覆,或在聚酰胺分离层表面与聚乙烯醇进行交联接枝。而本发明是把聚乙烯醇填充进入聚酰胺层内部,同时,在修复剂(包括修复溶液和甘油溶液)的作用下,在聚酰胺层内部进行酰胺分子链与聚乙烯醇的交联、聚酰胺分子链与链之间的交联,交联程度高,同时也修复了聚酰胺分离层的聚集孔缺陷,此外,由于聚酰胺分离层中杂化填充了1,5-萘二磺酸,1,5-萘二磺酸增加了聚酰胺分离层的空间位阻和硼酸分子之间的作用力,阻碍了硼酸分子在膜内的扩散,因此海水膜的脱盐率和脱硼率得到了提升,同时,由于聚乙烯醇被填充进入聚酰胺分子链中,聚乙烯醇不易被冲刷而脱离反渗透膜表面,因此,膜片的抗污染能力和使用寿命得到提升。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明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一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
本发明提供了一种海水淡化膜的制备方法,包括以下步骤:
A)在聚砜支撑层上涂覆水相溶液后,再涂覆油相溶液,烘干,得到初生态反渗透膜;
B)将所述初生态反渗透膜依次浸入填充溶液、修复溶液和甘油溶液,烘干后,得到海水淡化膜;
所述填充溶液包括异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸;
所述修复溶液包括组分a、水和组分b;所述组分a包括脂肪族二醛或环氧化合物;所述组分b包括单宁酸、硝酸或盐酸;
所述甘油溶液的温度为60~90℃。
步骤A)中:
在聚砜支撑层上涂覆水相溶液后,再涂覆油相溶液,烘干,得到初生态反渗透膜。
在本发明的某些实施例中,所述聚砜支撑层的制备方法包括以下步骤:
A1)将聚砜在60~80℃溶于第一有机溶剂后,再与致孔剂在60~80℃混匀,得到均相溶液;
A2)将所述均相溶液脱泡后,流延到无纺布上,固化后,得到聚砜支撑层。
步骤A1)中:
所述第一有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或两种。
所述致孔剂包括聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一种或两种;所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量区间为24000~1300000,所述聚乙二醇的分子量区间为6000~20000。在本发明的某些实施例中,所述聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为PVP k30;所述聚乙二醇(PEG)为PEG800或PEG1000。
所述均相溶液中,聚砜的质量含量为12%~25%,第一有机溶剂的质量含量为70%~88%,致孔剂的质量含量为0~5%。在本发明的某些实施例中,所述均相溶液中,聚砜的质量含量为15%,第一有机溶剂的质量含量为84.8%,致孔剂的质量含量为0.2%。
步骤A2)中:
所述脱泡为静置脱泡,时间为12~36 h。
所述固化的方法为:经去离子水浸泡。
所述固化后,还包括:用去离子水清洗和烘干。
在本发明的某些实施例中,所述水相溶液包括胺类单体、表面活性剂、第二有机溶剂和水。
所述胺类单体包括芳香胺和脂肪胺中的至少一种。所述芳香胺包括对苯二胺、间苯二胺和3,5-二氨基苯甲酸中的至少一种;所述脂肪胺包括乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、N-(2-羟乙基)乙二胺、己二胺、1,2-二胺基环己烷、1,3-二胺基环己烷、1,4-二胺基环己烷、哌嗪和4-氨基甲基哌嗪中的至少一种。
所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸钠中的至少一种。
所述第二有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮。
所述胺类单体、表面活性剂、第二有机溶剂和水的质量比为0.5~4:0.01~0.5:0.5~5:90.5~98.5,比如3:0.3:2:94.7。
在本发明的某些实施例中,所述水相溶液还包括pH值调节剂,比如氢氧化钠。所述水相溶液的pH值为7.5~8.0。
所述水相溶液由包括胺类单体、表面活性剂、第二有机溶剂和水的原料混匀得到。在某些实施例中,所述原料还包括pH值调节剂。
所述水为去离子水。
在本发明的某些实施例中,所述水相溶液的温度为10~80℃,优选为15~60℃,比如25℃。
在本发明的某些实施例中,在聚砜支撑层上涂覆水相溶液后,还包括:
除去聚砜支撑层上多余的水相溶液后,烘干。
所述烘干包括:将得到的基膜置于20~30℃、相对湿度为50%~80%的密闭空间中烘干。所述烘干的时间为1~5 min。
在本发明的某些实施例中,所述油相溶液包括酰氯单体和第三有机溶剂。
所述酰氯单体包括芳香酰氯和脂肪酰氯中的至少一种。所述芳香酰氯包括苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯和均苯三甲酰氯中的至少一种;所述脂肪酰氯包括丁二酰氯、丁三酰氯、戊二酰氯、戊三酰氯、己二酰氯、己三酰氯、癸二酰氯、癸三酰氯、环丙烷三酰氯、环丁烷二酰氯、环丁烷四酰氯、环戊烷二酰氯、环戊烷三酰氯、环戊烷四酰氯、环己烷二酰氯、环己烷三酰氯、环己烷四酰氯、四氢呋喃二酰氯和四氢呋喃四酰氯中的至少一种。
所述第三有机溶剂为含4~10个碳原子的脂肪烃、含4~10个碳原子的环脂烃和含4~10个碳原子的芳香烃中的一种或几种。具体为Isopar G。
所述酰氯单体和第三有机溶剂的质量比为0.05~0.5:99.5~99.95,比如0.3:99.7。
所述油相溶液由包括酰氯单体和第三有机溶剂的原料混匀得到。
在本发明的某些实施例中,所述油相溶液的涂覆量为5~1250 mg/m2,具体为50~500 mg/m2。
在本发明的某些实施例中,所述油相溶液的温度为10~80℃,优选为35~70℃,比如50℃。
在本发明的某些实施例中,涂覆油相溶液时涂覆过量的油相溶液。
在本发明的某些实施例中,涂覆油相溶液后,还包括:
静止0.2~180 s后,除去多余油相溶液。在某些实施例中,静止0.5~60 s。除去多余油相溶液具体为:倒掉并沥干多余的油相溶液。
在本发明的某些实施例中,所述烘干的温度为60~100℃,时间为3~6 min。
步骤B)中:
将所述初生态反渗透膜依次浸入填充溶液、修复溶液和甘油溶液,烘干后,得到海水淡化膜;
所述填充溶液包括异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸;
所述修复溶液包括组分a、水和组分b;所述组分a包括脂肪族二醛或环氧化合物;所述组分b包括单宁酸、硝酸或盐酸;
所述甘油溶液的温度为60~90℃;在某些实施例中,为70~90℃。
在本发明的某些实施例中,所述填充溶液中,异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸的质量比为60~80:0.1~3:10~30:0.5~6:1~4;比如70:2:22:4:2、70:2:19:6:3、70:2:25:2:1。所述水为去离子水。
所述填充溶液由包括异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸的原料混匀得到。
在本发明的某些实施例中,所述脂肪族二醛包括乙二醛、戊二醛、辛二醛、3-氧戊二醛和硫代-二甘醇醛中的至少一种;所述环氧化合物包括缩水甘油、二缩水甘油醚、缩水甘油丁基醚、多缩水甘油醚、环氧氟醚、三甘醇、丁二醇二缩水甘油醚和对苯二甲酸二缩水甘油酯中的至少一种。
在本发明的某些实施例中,所述组分a、水和组分b的质量比为1~10:85~98.9:0.1~5;比如3:96.7:0.3、3:96:1。
所述修复溶液中,所述水为去离子水。
所述修复溶液由包括水、组分a和组分b的原料混匀得到。
在本发明的某些实施例中,所述甘油溶液的质量浓度为2%~10%。所述甘油溶液的溶剂为去离子水。
在本发明的某些实施例中,将所述初生态反渗透膜依次浸入填充溶液前,还包括:采用RO水冲洗后,沥干表面RO水。冲洗的时间为2~4 min。
在本发明的某些实施例中,所述初生态反渗透膜浸入填充溶液中的温度为常温(25℃),时间为2~5 min,具体为3 min。浸入修复溶液中的温度为常温(25℃),时间为2~5min,具体为3 min。浸入甘油溶液中的温度为60~90℃,在某些实施例中,为70~90℃;具体为80℃;时间为2~5 min,具体为5 min。每次浸入完成后,还包括沥干。
在本发明的某些实施例中,所述烘干的温度为60~90℃,时间为4~6 min。
本发明还提供了一种上文所述的制备方法制得的海水淡化膜。
本发明中,针对分子链之间的聚集孔,采用“填充-修复”技术,在异丙醇和乙酸乙酯的共混溶液条件下,降低聚酰胺分子链与分子链之间的缠绕程度,在分子链之间的聚集孔进一步打开的条件下,顺利将聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸对聚集孔进行填充,同时用活性交联物质同步进入聚集孔中,对聚酰胺分子链与链之间、聚酰胺分子链与聚乙烯醇之间进行内部交联,之后,在高温热水的作用下,把之前打开的分子链以及填充了聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸的聚集孔进一步收拢。得到一种具有杂化填充分离层的海水淡化反渗透膜,进一步提升了膜片的脱盐率和脱硼率以及抗污染能力。
本发明对上文采用的原料来源并无特殊的限制,可以为一般市售。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种海水淡化膜及其制备方法进行详细描述,但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例和对比例中所用的试剂均为市售。
实施例中,聚砜支撑层的制备:
将聚砜在70℃溶于N,N-二甲基甲酰胺后,再与聚乙烯吡咯烷酮(PVP k30)在70℃混匀,得到均相溶液;
所述均相溶液中,聚砜的质量含量为15%,第一有机溶剂的质量含量为84.8%,致孔剂的质量含量为0.2%;
将上述均相溶液静置脱泡20 h,流延到无纺布上,经去离子水浸泡相转化固化成膜,再用去离子水清洗,烘干,得到聚砜支撑层。
实施例1
1)配制水相溶液:
加30g间苯二胺、3g十二烷基苯磺酸钠、20g N-甲基吡咯烷酮溶于947g去离子水中,采用氢氧化钠调节pH值为7.5~8.0,得到水相溶液。
2)配制油相溶液:
将3g均苯三甲酰氯溶解于997g的Isopar G中,混匀后,得到油相溶液。
3)配制填充溶液:
将异丙醇、乙酸乙酯、去离子水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸按照质量比为70:2:22:4:2混匀,得到填充溶液。
4)配制修复溶液:
将辛二醛加入去离子水中,搅拌均匀后加入盐酸,混匀后,得到修复溶液;所述辛二醛、去离子水和盐酸的质量比为3:96.7:0.3。
5)配制甘油溶液:
将甘油和去离子水混匀,并加热至80℃,得到质量浓度为8%的甘油溶液。
6)海水淡化膜的制备:
6-1)在聚砜支撑层上涂覆25℃的水相溶液后,除去涂覆后的聚砜支撑层表面多余的水相溶液后,将得到的聚砜支撑层置于30℃、相对湿度为60%的密闭空间中烘干1 min。然后,在得到的聚砜支撑层上涂敷50℃的过量油相溶液,静置30s后,倒掉并沥干多余的油相溶液,并在80℃的烘箱中烘干4min,得到初生态反渗透膜。
6-2)将所述初生态反渗透膜采用RO水冲洗3min后,沥干表面RO水,浸入填充溶液3min,取出沥干后,浸入修复溶液3 min,取出沥干后,浸入80℃的甘油溶液5 min,取出沥干后,在60℃烘干5 min后,得到海水淡化膜。
实施例2
与实施例1的区别在于:
步骤3)中,配制填充溶液:
将异丙醇、乙酸乙酯、去离子水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸按照质量比为70:2:19:6:3混匀,得到填充溶液。
实施例3
与实施例1的区别在于:
步骤3)中,配制填充溶液:
将异丙醇、乙酸乙酯、去离子水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸按照质量比为70:2:25:2:1混匀,得到填充溶液。
实施例4
与实施例1的区别在于:
步骤4)中,配制修复溶液:
将丁二醇二缩水甘油醚加入去离子水中,搅拌均匀后加入单宁酸,混匀后,得到修复溶液;所述丁二醇二缩水甘油醚、去离子水和单宁酸的质量比为3:96:1。
实施例5
与实施例1的区别在于:
步骤4)中,配制修复溶液:
将三甘醇加入去离子水中,搅拌均匀后加入硝酸,混匀后,得到修复溶液;所述三甘醇、去离子水和硝酸的质量比为3:96:1。
对比例1
1)配制水相溶液:
加30g间苯二胺、3g十二烷基苯磺酸钠、20g N-甲基吡咯烷酮溶于947g去离子水中,采用氢氧化钠调节pH值为7.5-8.0,得到水相溶液。
2)配制油相溶液:
将3g均苯三甲酰氯溶解于997g的Isopar G中,混匀后,得到油相溶液。
3)海水淡化膜的制备:
在聚砜支撑层上涂覆水相溶液后,除去涂覆后的聚砜支撑层表面多余的水相溶液后,将得到的聚砜支撑层置于30℃、相对湿度为60%的密闭空间中烘干1 min。然后,在得到的聚砜支撑层上涂敷50℃的过量油相溶液,静置30s后,倒掉并沥干多余的油相溶液,并在80℃的烘箱中烘干4min,得到初生态反渗透膜。
对比例2
与实施例3的区别在于:
步骤3)中,配制填充溶液中不含有异丙醇。
对比例3
与实施例3的区别在于:
步骤3)中,配制填充溶液中不含有聚乙烯醇。
对比例4
与实施例3的区别在于:
步骤3)中,配制填充溶液中不含有乙酸乙酯。
对比例5
与实施例3的区别在于:
步骤3)中,配制填充溶液中不含有1,5-萘二磺酸。
对比例6
与实施例3的区别在于:
步骤4)中,配制修复溶液中不含有辛二醛。
对比例7
与实施例3的区别在于:
步骤4)中,配制修复溶液中不含有单宁酸。
将实施例1~5和对比例1~7制备的海水淡化膜进行性能测试:
1)在32000 ppm氯化钠、5 ppm硼作为测试液,外加压力5.51MPa,水溶液温度25℃,pH为7.0~8的条件下,测试得到的海水淡化膜的膜片通量、脱盐率和脱硼率,结果见表1。
表1 海水淡化膜的膜片通量、脱盐率和脱硼率
将海水淡化膜于5ppm活性氯、200ppm氯化钙、200ppm硫酸镁、32000ppm氯化钠条件下连续运行,每隔一段时间测试膜片的性能;其中,pH为7.0~8、温度25℃、测试压力5.51MPa。性能如表2和表3所示。
表2 膜片的性能数据
表3
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种海水淡化膜的制备方法,包括以下步骤:
A)在聚砜支撑层上涂覆水相溶液后,再涂覆油相溶液,烘干,得到初生态反渗透膜;
B)将所述初生态反渗透膜依次浸入填充溶液、修复溶液和甘油溶液,烘干后,得到海水淡化膜;
所述填充溶液包括异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸;
所述修复溶液包括组分a、水和组分b;所述组分a包括脂肪族二醛或环氧化合物;所述组分b包括单宁酸、硝酸或盐酸;
所述甘油溶液的温度为60~90℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤B)中,所述填充溶液中,异丙醇、乙酸乙酯、水、聚乙烯醇和1,5-萘二磺酸的质量比为60~80:0.1~3:10~30:0.5~6:1~4。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤B)中,所述脂肪族二醛包括乙二醛、戊二醛、辛二醛、3-氧戊二醛和硫代-二甘醇醛中的至少一种;
所述环氧化合物包括缩水甘油、二缩水甘油醚、缩水甘油丁基醚、多缩水甘油醚、环氧氟醚、三甘醇、丁二醇二缩水甘油醚和对苯二甲酸二缩水甘油酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤B)中,所述组分a、水和组分b的质量比为1~10:85~98.9:0.1~5。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤B)中,所述甘油溶液的质量浓度为2%~10%。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤B)中,所述初生态反渗透膜浸入填充溶液中的温度为25℃,时间为2~5 min;
浸入修复溶液中的温度为25℃,时间为2~5 min;
浸入甘油溶液中的温度为60~90℃,时间为2~5 min。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤A)中,所述水相溶液包括胺类单体、表面活性剂、第二有机溶剂和水;
所述胺类单体包括对苯二胺、间苯二胺和3,5-二氨基苯甲酸、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、N-(2-羟乙基)乙二胺、己二胺、1,2-二胺基环己烷、1,3-二胺基环己烷、1,4-二胺基环己烷、哌嗪和4-氨基甲基哌嗪中的至少一种;
所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸钠中的至少一种;
所述第二有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮;
所述胺类单体、表面活性剂、第二有机溶剂和水的质量比为0.5~4:0.01~0.5:0.5~5:90.5~98.5;
所述水相溶液的温度为10~80℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤A)中,所述油相溶液包括酰氯单体和第三有机溶剂;
所述酰氯单体包括苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯和均苯三甲酰氯、丁二酰氯、丁三酰氯、戊二酰氯、戊三酰氯、己二酰氯、己三酰氯、癸二酰氯、癸三酰氯、环丙烷三酰氯、环丁烷二酰氯、环丁烷四酰氯、环戊烷二酰氯、环戊烷三酰氯、环戊烷四酰氯、环己烷二酰氯、环己烷三酰氯、环己烷四酰氯、四氢呋喃二酰氯和四氢呋喃四酰氯中的至少一种;
所述第三有机溶剂为Isopar G;
所述酰氯单体和第三有机溶剂的质量比为0.05~0.5:99.5~99.95;
所述油相溶液的涂覆量为5~1250 mg/m2;
所述油相溶液的温度为10~80℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤A)中,涂覆油相溶液后,还包括:
静止0.2~180 s后,除去多余油相溶液。
10.权利要求1~9任意一项所述的制备方法制得的海水淡化膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311449171.8A CN117181002B (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种海水淡化膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311449171.8A CN117181002B (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种海水淡化膜及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117181002A CN117181002A (zh) | 2023-12-08 |
CN117181002B true CN117181002B (zh) | 2024-01-23 |
Family
ID=89000117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311449171.8A Active CN117181002B (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种海水淡化膜及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117181002B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10174853A (ja) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Nitto Denko Corp | 複合逆浸透膜 |
GB0214603D0 (en) * | 2002-06-24 | 2002-08-07 | Saehan Ind Inc | Selective membrane having a high fouling resistance |
CN102921314A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-13 | 贵阳时代沃顿科技有限公司 | 一种具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜及其制备方法 |
CN105848759A (zh) * | 2014-01-07 | 2016-08-10 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 使用防积垢反渗透膜使含有纳米大小的粒子的水性混合物脱盐 |
CN108079806A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-05-29 | 浙江大学 | 一种聚酰胺半透膜、制备方法及其应用 |
CN109173742A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-11 | 湖南沁森高科新材料有限公司 | 一种抗氧化聚酰胺反渗透膜的制备方法 |
WO2022127637A1 (zh) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | 沃顿科技股份有限公司 | 复合反渗透膜及其制备方法 |
CN114682102A (zh) * | 2020-11-11 | 2022-07-01 | 沃顿科技股份有限公司 | 反渗透膜及其制备方法 |
CN115608172A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-17 | 湖南沁森高科新材料有限公司 | 一种海水脱硼反渗透膜及其制备方法和应用 |
CN115738768A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-03-07 | 湖南沁森高科新材料有限公司 | 一种高脱盐率的聚酰胺反渗透膜及其制备方法 |
CN116143233A (zh) * | 2021-11-22 | 2023-05-23 | 沃顿科技股份有限公司 | 一种脱硼海水淡化反渗透膜的制备方法和由其制备的反渗透膜 |
-
2023
- 2023-11-02 CN CN202311449171.8A patent/CN117181002B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10174853A (ja) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Nitto Denko Corp | 複合逆浸透膜 |
GB0214603D0 (en) * | 2002-06-24 | 2002-08-07 | Saehan Ind Inc | Selective membrane having a high fouling resistance |
CN102921314A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-13 | 贵阳时代沃顿科技有限公司 | 一种具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜及其制备方法 |
CN105848759A (zh) * | 2014-01-07 | 2016-08-10 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 使用防积垢反渗透膜使含有纳米大小的粒子的水性混合物脱盐 |
CN108079806A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-05-29 | 浙江大学 | 一种聚酰胺半透膜、制备方法及其应用 |
CN109173742A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-11 | 湖南沁森高科新材料有限公司 | 一种抗氧化聚酰胺反渗透膜的制备方法 |
CN114682102A (zh) * | 2020-11-11 | 2022-07-01 | 沃顿科技股份有限公司 | 反渗透膜及其制备方法 |
WO2022127637A1 (zh) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | 沃顿科技股份有限公司 | 复合反渗透膜及其制备方法 |
CN116143233A (zh) * | 2021-11-22 | 2023-05-23 | 沃顿科技股份有限公司 | 一种脱硼海水淡化反渗透膜的制备方法和由其制备的反渗透膜 |
CN115608172A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-17 | 湖南沁森高科新材料有限公司 | 一种海水脱硼反渗透膜及其制备方法和应用 |
CN115738768A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-03-07 | 湖南沁森高科新材料有限公司 | 一种高脱盐率的聚酰胺反渗透膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Fabrication of high boron removal reverse osmosis membrane with broad industrial application prospect by introducing sulfonate groups through a polyvinyl alcohol coating;Ruxue Duan等;《Journal of Membrane Science》;第664卷;第121079页 * |
醇类及氧化处理对反渗透膜表面zeta电势及性能的影响;梁松苗;吴宗策;刘桂玲;许国扬;陶健;金焱;;《水工业市场》(第06期);第73-76页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117181002A (zh) | 2023-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107126851B (zh) | 一种复合反渗透膜及其制备方法 | |
Guo et al. | Gradient cross-linked structure: Towards superior PVA nanofiltration membrane performance | |
WO2021128886A1 (zh) | 纳滤膜的制备方法和由此制备的纳滤膜 | |
CN110801736B (zh) | 一种耐有机溶剂不易剥离的纳滤膜的制备方法 | |
CN109351190A (zh) | 一种交联含氟聚酰胺复合耐溶剂纳滤膜、制备方法及其应用 | |
CN113856492B (zh) | 一种分子筛掺杂多孔支撑层的聚酰胺反渗透膜 | |
CN115608172B (zh) | 一种海水脱硼反渗透膜及其制备方法和应用 | |
CN114887486B (zh) | 一种基于甘露醇的聚酯疏松复合纳滤膜及其制备方法与应用 | |
CN110152503B (zh) | 一种氧化石墨烯与自具微孔聚合物复合的耐溶剂纳滤膜的制备方法 | |
CN112246110B (zh) | 一种双功能层复合反渗透膜及其制备方法 | |
CN117181002B (zh) | 一种海水淡化膜及其制备方法 | |
CN115888441B (zh) | 一种复合纳滤膜及其制备方法 | |
CN114452845B (zh) | 抗污染反渗透膜及其制备方法和应用 | |
CN114797494A (zh) | 金属离子-有机酸络合物原位交联的复合膜及制备和应用 | |
CN113828165B (zh) | 聚乙烯醇超薄选择层纳滤膜的制备方法 | |
CN117138605B (zh) | 一种超低压反渗透膜及其制备方法 | |
CN110548422B (zh) | 一种耐有机溶剂的超滤膜及其制备方法和应用 | |
CN114225712B (zh) | 一种海水淡化膜及其制备方法 | |
CN114682105B (zh) | 一种耐强极性有机溶剂纳滤膜的制备方法及应用 | |
CN116943461B (zh) | 一种纳滤膜及其制备方法和应用 | |
CN115260494B (zh) | 一种聚酰亚胺及其薄层复合膜、制备方法 | |
CN109433021B (zh) | 兼具耐溶剂性和优异小分子醇分离性能的渗透汽化复合膜及其制备方法 | |
CN114191989A (zh) | 一种强结合双层纳滤膜的制备方法 | |
CN114588776A (zh) | 一种分段界面聚合制备反渗透膜的方法 | |
CN116328551A (zh) | 一种stro反渗透膜及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |