一种新型超薄截盐分离膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种新型超薄截盐分离膜的制备方法，该方法以一种多孔高分子分离膜、多孔金属网或多孔玻璃纤维膜为基膜，通过层层组装技术将不同粒径的溶胶凝胶液吸附并干燥交联固定在基膜表面，首先将较大粒径的溶胶液涂覆在靠近基膜并加热脱水固定在基膜，重复此步骤，以此将不同粒径的溶胶液涂覆在上述修饰过的基膜并加热脱水固定，随后在溶胶孔内进行多元胺和多元酰氯的界面聚合成聚酰胺截盐层，从而制备超薄截盐分离膜，并通过表面修饰来提高膜的亲水或憎水性来增强分离膜的分离及抗污染等性能。

主权项

一种新型具有截盐功能的分离膜制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、基膜的预处理：将厚度为1‑300μm、孔径为1‑50μm、孔形状为方形、圆形、多边形或不规则形的多孔高分子膜，金属网或玻璃纤维膜作为基膜，将基膜进行酸，碱或醇洗，得到预处理的基膜； 二、溶胶的制备：将70‑98重量份的溶剂、1‑15重量份的溶胶前驱体、0.2‑10重量份的催化剂和0‑5重量份的金属络合剂进行混合；所述溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇、异戊醇、丙二醇甲醚醋酸酯和乙酸正丁酯中的一种或几种；所述溶胶前驱体为组分A 或组分A 与组分B 的混合物，其中组分A 为含有氯、氟、氨基、羧基、环氧基、碳碳双键、碳碳三键、叠氮、酰氯、醛基、羟基官能团的碳原子数为1‑50的烷氧基硅烷中的至少一种或几种混合，组分B 为硅、钛、铝和锆的醇盐、硅、钛、铝、锆的氧化物、及其可溶性无机盐；所述催化剂为硝酸、乙酸、柠檬酸和盐酸中的至少一种酸的水溶液或二乙醇胺、三乙醇胺、N，N‑ 二甲基甲酰胺、N，N‑ 二甲基乙酰胺和N，N‑ 二甲基乙醇胺中的至少一种碱的水溶液；所述金属络合剂为乙酰丙酮、吡啶、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸和乙二胺四乙酸中的至少一种，以及含有氨基、羧基、环氧基、碳碳双键、碳碳三键、叠氮、酰氯、醛基、羟基中的至少一种官能团的高分子材料；三、干燥凝胶化：将步骤二制备的溶胶在常温下采用浸渍法涂覆在步骤一预处理后的基膜上，然后在90‑110℃的干燥箱中干燥10min‑4h，得到带有凝胶的基膜； 四、后处理：将步骤三制备的带有凝胶干燥后的基膜浸泡在0.5%‑10% （质量比）碳原子数为1‑20的烷氧基硅烷的多元胺水溶液10秒‑10分钟，然后除去膜组件表面多余水分；随后浸在0.1%‑5% （质量比）的多元酰氯（如均苯三甲酰氯、邻苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯等）的有机溶30秒‑10分钟，随后除去膜组件表面多余溶剂，加热60‑150°干燥1‑30分钟，随后浸泡在甘油水溶液中30分钟‑24小时，干燥保孔，制成膜组件，制得分离膜可用作纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜，和压力延迟渗透膜。