一种动态自组装制备低压高通量荷电纳滤膜的方法

摘要

本发明公开了一种动态自组装制备低压高通量荷电纳滤膜的方法。它是以聚合物超滤膜为基膜，通过聚阳离子电解质和聚阴离子电解质在基膜表面交替动态自组装得到选择性分离层，制得表面荷电的纳滤膜，其中所用的超滤膜截留分子量小于10万，超滤膜材料是表面荷电或经改性后荷电的聚合物。聚电解质动态自组装制备纳滤膜效率高、方法简便，组装过程及膜结构可控，整个过程使用纯水溶液，绿色环保；适用的聚电解质种类多，通过调节聚电解质的种类及组装条件可得到性能不同的分离膜。并且制备所得纳滤膜的操作压力低，对高价无机盐的脱除率高，通量远大于目前商品化纳滤膜，是一种具有良好应用前景的纳滤膜制备方法。

主权项

1.一种动态自组装制备低压高通量荷电纳滤膜的方法，其特征在于以聚合物超滤膜为基膜，通过聚阳离子电解质和聚阴离子电解质在基膜表面交替动态自组装得到选择性分离层，制得表面荷电的纳滤膜，其中所用的超滤膜截留分子量小于10万，超滤膜材料是表面荷电或经改性后荷电的聚合物；具体步骤如下：1)将聚阳离子电解质和聚阴离子电解质分别用去离子水溶解配成水溶液，聚阳离子电解质溶液、聚阴离子电解质溶液的质量百分比浓度均为0.1％～3.5％，聚阳离子电解质溶液和聚阴离子电解质溶液中分别加入无机盐，无机盐浓度为0.1M～3.0M，调节pH＝1～7；2)将聚合物超滤膜基膜固定在一个底部带有多孔支撑层的容器中，膜面朝上，然后向容器中加入一种聚电解质溶液，当基膜表面荷负电时，加入的一种聚电解质溶液为一种聚阳离子电解质溶液，当基膜表面荷正电时，加入的一种聚电解质溶液为一种聚阴离子电解质溶液，溶液在受到外压作用下，搅动，通过静电作用、疏水力、氢键，在基膜表面组装上与基膜表面荷电性相反的聚电解质，组装时间为1-60min；3)取出步骤2)中的聚电解质溶液，往容器中加入去离子水，搅动，用水清洗膜面，清洗时间为1-6min；4)取出去离子水，往容器中加入与步骤2)中的一种聚电解质溶液荷电性相反的另一种聚电解质溶液，当步骤2)加入的聚电解质溶液是聚阳离子电解质溶液时，则步骤4)加入的另一种聚电解质溶液为聚阴离子电解质溶液，当步骤2)加入的聚电解质溶液是聚阴离子电解质溶液时，则步骤4)加入的另一种聚电解质溶液为聚阳离子电解质溶液，溶液在受到外压作用下，搅动，通过静电作用、疏水力、氢键作用，在步骤2)的一种聚电解质表面组装上步骤4)的另一种聚电解质，组装时间为1-45min，得到1个组装双层，1个双层的组装时间为大于2小于等于80min；5)取出步骤4)中的另一种聚电解质溶液，往容器中加入去离子水，搅动，用水清洗膜面，清洗时间为1-6min，取出去离子水；重复步骤2)-步骤5)1-4次，当基膜荷正电时，按照聚阴离子电解质、聚阳离子电解质的顺序交替动态层层组装，当基膜荷负电时，按照聚阳离子电解质、聚阴离子电解质的顺序交替动态层层组装，其中，组装时溶液所受外压大小为0.01MPa～0.8MPa。