專利名稱：一種具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有納米雜化脫鹽層的納濾膜及其制備方法，屬于納濾膜技術領域。
背景技術：
納濾是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離過程，納濾膜是允許溶劑分子或某些低分子量溶質或低價離子透過的一種功能性的半透膜，是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，因其表面孔徑為納米級且能截留納米級(O. 001微米)的物質而得名；它截留有機物的分子量大約為150-500左右，截留溶解性鹽的能力為2%-98%之間，對單價陰離子鹽溶液的脫鹽低于高價陰離子鹽溶液。自80年代以來，國際上相繼開發(fā)了各種納濾膜和組件，其中絕大部分為復合型納濾膜，且其表面大多帶負電。按復合納濾膜超薄復合層的組成，納濾膜可分為芳香聚酰胺類復合納濾膜、聚呱嗪酰胺類復合納濾膜、磺化聚(醚)砜類復合納濾膜和混合型復合納濾膜。納濾膜由于其操作壓力低，與低壓反滲透相比，在相同應用場合下可省能15%，同時，其對二價或多價離子及分子量大于200的有機物有較高的拖出率，故應用領域越來越廣，如溶液脫色和去除有機物(T0C)，去除飲用水中加氯前三鹵代烷 (THM)前驅物(腐植酸和灰黃霉酸)，海水脫除硫酸鹽，軟化水和降低溶液中TDS含量，去除地下水中的硝酸鹽、放射性物質和硒，食品、醫(yī)藥行業(yè)中物質的濃縮和脫鹽，廢水(液)處理等。
隨著經濟的發(fā)展和社會生活水平的提高，納濾將在提高應用水質、水軟化、染料、 色素、藥物和生物工程產品等的凈化和濃縮、油水深度分離及印染、紡織、化工和醫(yī)藥行業(yè)中廢水(液)脫色處理等方面得到越來越廣泛的應用，帶來極好的社會和經濟效益。納濾膜的品質是保證納濾效果的關鍵點。因為普通納濾膜通量大、易污染，故在實際應用中依靠嚴格控制膜的通量來降低納濾膜的損耗；又因其對二價離子具有較高的脫除率而對一價離子脫除率較低，故研究納濾膜的配方及制備方法以提高復合脫鹽層的脫鹽能力在現實生產中越益重要。
CN101934201A公開了一種高選擇性復合納濾膜及其制備方法，包括無紡布層和高分子多孔支撐層，在多孔支撐層上有一層或雙層用多元胺和/或多元醇胺與多元酰氯反應制成的聚酰胺表層，利用界面聚合法形成一層或雙層聚酰胺表層，增加了納濾膜表層的厚度，使膜表面光滑度、耐水解性、耐氧化和耐刮傷性、耐污染性得到提高，且膜表面可以帶負電荷或正電荷，從而使得該復合納濾膜具有高選擇性的功能脫鹽層。但隨著社會生產力的進步和實際生產應用中的需求變化，該方案的復合納濾膜的功能脫鹽層的離子選擇性、低污染能力和溫度穩(wěn)定性不夠理想。發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種具有納米雜化脫鹽層的納濾膜及其制備方法，解決了現有技術中的高選擇性復合納濾膜的功能性脫鹽層的離子選擇性、低污染能力和溫度穩(wěn)定性不夠理想的問題。
本發(fā)明的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜及其制備方法如下所述。
—種具有納米雜化脫鹽層的納濾膜，包括無紡布層和多孔支撐層，其特征在于在多孔支撐層上有一層由粒徑為I IOOOnm的無機納米粒子和聚酰胺或聚酰亞胺相間雜化形成的脫鹽層；納米雜化聚酰胺或聚酰亞胺脫鹽層的形成由含有胺類單體的水相溶液與含有酰氯單體的有機相溶液在多孔載體上經過界面反應制備而成；納米粒子在通過界面接觸形成的雜化脫鹽層中的比例為I 10wt% ;所述多孔支撐層為聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亞苯基砜、改性聚亞苯基砜和聚氯乙烯中的任一種或幾種經過常規(guī)的非溶劑誘導溶液相分離形成。
制備如權利要求I所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，主要包括以下步驟
(I)納米粒子的預分散將無機或有機納米粒子分散于A溶液和/或B溶液所用的溶劑中，再對上述溶劑進行高功率超聲預分散O. 5 24h，所述納米粒子與對應的A溶液不混溶，與對應的B溶液不混溶。
(2)配制A溶液在步驟(I)的納米粒子均分散在水中后，依次加入胺類單體和pH 調節(jié)試劑，攪拌均勻，溶解完全后后，所得A溶液采用超聲繼續(xù)處理I 5h，調整A溶液的 pH范圍為6 12，優(yōu)選為7 10，更優(yōu)選為8 9 ;
(3)配制B溶液在步驟(I)的納米粒子均分散在B溶液所用有機溶劑中后，依次加入酰氯單體，攪拌均勻，溶解完全后后，所得B溶液采用超聲繼續(xù)處理30 lOOmin。
(4)界面聚合反應和表面拋光擠輥處理將多孔支撐層放入A溶液中，接觸時間為 I 200s，浙干表面水珠后，再放入B溶液中接觸，接觸時間為I 300s，取出即得初生納米復合納濾膜，接著采用表面拋光擠輥處理，擠輥壓力為O 5MPa，優(yōu)選為O. 2 3MPa，更優(yōu)選為O. 2 IMPa0
(5)對步驟(4)所得的納濾膜采用溫度為20 80°C、浴比為I :(5 100)的去離子水進行漂洗5 lOmin，并浸泡在濃度為O. 5 20wt%，溫度為15 80° C的甘油溶液中 I 40min,進行保濕處理；
所述步驟(I)中的無機納米粒子為沸石LTA、氧化鋁、氧化鈦、明礬石、氧化硅、礬土、貝得石、羥鋁礬、冰晶石、多水高嶺土、新明石、銅鐵礬、蒙脫土、錳鋁礬、水鋁鈣石、高嶺土、綠脫石、纖維鉀明礬、方解石、皂石、蜜蠟石、石墨、碳納米管、銅明礬、氧化鐵、氧化鋅、納米金、高嶺石、羥基磷灰石和蠕陶土中的任一種或幾種。
所述步驟(I)中的納米粒子粒徑為I IOOOnm,優(yōu)選為I 500nm,優(yōu)選為5 200nm,更優(yōu)選為10 IOOnm ;納米粒子在A溶液或B溶液中的濃度為O. 005 50wt%，優(yōu)選為O. 005 30wt%，更優(yōu)選為O. 01 20wt%。
所述步驟(I)中A溶液所用的溶劑選自環(huán)己烷、己烷、庚烷、辛烷、石腦油、 ISOPAR-E、ISOPAR-L、ISOPAR-G和礦物油中任一種或幾種。
所述步驟(2)中的胺類單體為哌嗪，或者是間苯二胺和/或對苯二胺；
當胺類單體為哌嗪時，其濃度為O. 01 5wt%，優(yōu)化濃度為O. 05 2wt% ；
當胺類單體為對苯二胺和/或間苯二胺時，其綜合濃度為O. 5 6wt%，優(yōu)選為 lwt% 4wt%。
所述步驟(3)中的酰氯單體為鄰苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、聯苯二甲酰、均苯三甲酰氯、苯二磺酰氯、丁三酰氯、丁二酰氯、戊三酰氯、戊二酰氯、環(huán)己烷二酰氯、環(huán)己烷三酰氯、環(huán)己烷四酰氯、四氫呋喃二酰氯、四氫呋喃四酰氯、環(huán)丙烷三酰氯、環(huán)丁烷二酰氯、環(huán)丁烷四酰氯、環(huán)戊烷二酰氯中的任一種或幾種。
當酰氯單體為均苯三甲酰氯時，其濃度為O. I 5wt%，優(yōu)選為O. 5 3wt% ；
當酰氯單體為其他酰氯單體中的任一種或幾種時，其綜合濃度為O. 01 2wt%，優(yōu)選為 O. 03 I. 5wt%0
所述步驟(4)中的表面拋光擠輥處理結束后，采用風干方式處理去除膜片上的有機相溶劑，風速范圍為O. lm/s 20m/s,優(yōu)選為I 5m/s ;溫度為15 60°C ,優(yōu)選為30 50。。。
所述風干處理結束后，對去除有機相溶劑后的納米復合納濾膜表面采用濃硫酸水溶液進行磺化處理，其中，硫酸濃度為10 80wt%，優(yōu)選為20 50wt%，硫酸溶液溫度為 15 70°C，優(yōu)選為40 60°C，磺化處理時間為I 120min。
所述步驟(5)中的保濕處理結束后，采用烘干方式處理，烘干溫度為20 120°C， 烘干時間為2 60min。
與現有技術相比，本發(fā)明通過界面聚合將具有一定粒徑和表面特性的無機納米粒子引入至納濾膜脫鹽層中，形成無機納米粒子與聚酰胺之間的雜化結構，使該納濾膜脫鹽層兼具無機材料和有機材料的某些優(yōu)勢功能。如親水無機納米粒子的存在可以有效提升納濾膜對一、二價離子的脫除率，提高脫鹽層的耐溫度穩(wěn)定性和抗有機污染能，而聚酰胺的存在則可以有效的鎖定納米粒子，并提供足夠的自由體積來保持低壓高通量的性能。
本發(fā)明所述技術方案在干式納濾膜的制備過程中，引入了物理擠壓的方式，對初生納濾膜表面進行整理，經過整理的納濾膜可以獲得更好的通量性能。為進一步提升該膜對于離子有效選擇性和去除率，通過磺化技術來弓I入更多的表面帶電基團。
本發(fā)明的有益效果充分發(fā)揮了納濾膜中高分子納米材料的納米雜化效應，提高了親水性能、抗氧化和抗污染性能，具備低污染、大通量、高脫除率的效果；其制備方法科學合理，制備出了具有特定納米粒子與聚酰胺雜化脫鹽層的納米復合納濾膜，其具有更高的離子選擇性、低污染能力和溫度穩(wěn)定性。使用本發(fā)明所述制備方法所制得的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜，在2000ppmNaCl水溶液、70psi操作壓力、溫度25°C、pH值6. 5-7. 5的測試條件下，NaCl脫除率在60-95%，水通量在30-50GPD ;在2000ppmMgS04水溶液測試條件下， MgSO4脫除率在98%以上，水通量在24-50GPD。


圖I為本發(fā)明納濾膜的納米復合脫鹽層的掃描電鏡圖(SEM圖)。
具體實施方式
為了加深對本發(fā)明理解，下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述， 該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。
實施例I
本發(fā)明所述的一種具有納米雜化脫鹽層的納濾膜，主要按以下步驟制備
(I)納米粒子的預分散取IOOg 二氧化鈦納米粒子(粒徑為60nm)分散于1900g去離子水中，攪拌均勻后采用高功率超聲波進行超聲分散處理，超聲6h后即制得二氧化鈦納米分散液；
(2) A溶液配制將Ilg無水哌嗪溶于989g步驟(I)所述二氧化鈦納米分散液中配制成間二苯胺濃度為I. lwt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，采用適量pH調節(jié)試劑氫氧化鈉，將混合溶液進行攪拌溶解，調整最終溶液PH為12后即制得A溶液，所得A溶液采用超聲繼續(xù)處理lh。納米粒子在A溶液中的濃度為50wt%。
(3) B溶液配制將23. 4g均苯三甲酰氯溶解于976. 6g乙基環(huán)己烷中配制成濃度為2. 3wt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，即得B溶液，所得B溶液采用超聲繼續(xù)處理 30min。納米粒子在B溶液中的濃度為50wt%。
(4)將聚砜多孔支撐層在A溶液中浸泡30s，接觸時間為50s，取出浙干至膜表面無明顯水珠，然后與B溶液接觸20s，接觸時間為50s，將膜片取出后采用拋光壓輥迅速進行輥壓處理，擠輥壓力為O. 2MPa，其后膜片在室溫下風干去除殘留乙基環(huán)己烷，風速范圍為 O. lrn/s，溫度為 15 Co
(5)將納濾膜片在濃度為80wt%、溫度為15°C的硫酸溶液中浸泡lOmin，后用溫度為20°C、浴比為I :30的去離子水清洗除去殘留的酸，然后在濃度為5wt%、溫度為15°C的甘油溶液中浸泡2min。
(6)在80°C烘箱中烘干lOmin，干式膜片中最終含水率低于O. 5wt%,即可。
實施例2
(I)納米粒子的預分散取IOOg 二氧化鈦納米粒子(粒徑為500nm)分散于1900g 去離子水中，攪拌均勻后采用高功率超聲波進行超聲分散處理，超聲6h后即制得二氧化鈦納米分散液；
(2)A溶液配制將Ilg無水哌嗪溶于989g步驟(I)所述二氧化鈦納米分散液中配制成對二苯胺和間二苯胺綜合濃度為O. 5wt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，加入適量pH 調節(jié)試劑氫氧化鈉調整最終溶液PH為11后，即制得A溶液，所得A溶液采用超聲繼續(xù)處理 5h。納米粒子在A溶液中的濃度為50wt%。
(3) B溶液配制將23. 4g均苯三甲酰氯溶解于976. 6g乙基環(huán)己烷中配制成濃度為5wt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，即得B溶液，所得B溶液采用超聲繼續(xù)處理lOOmin。 納米粒子在B溶液中的濃度為50wt%。
(4)將聚砜多孔支撐層在A溶液中浸泡，接觸時間為ls，取出浙干至膜表面無明顯水珠，然后與B溶液中浸泡，接觸時間為ls，將膜片取出后采用拋光壓輥迅速進行輥壓處理，擠輥壓力為5MPa，其后膜片在室溫下風干去除殘留乙基環(huán)己烷，風速為O. lm/s ;溫度為 60。。。
(5)將納濾膜片在濃度為10wt%，溫度為70°C的硫酸溶液，硫酸溶液中浸泡 120min,后用溫度為80°C、浴比為I :5的去離子水清洗除去殘留的酸，然后在濃度為 O. 5wt%，溫度為80°C的甘油溶液中浸泡lmin。
(6)在120°C烘箱中烘干2min，干式膜片中最終含水率低于O. 5wt%,即可。
實施例3
(I)納米粒子的預分散取IOOg 二氧化鈦納米粒子(粒徑為200nm)分散于1900g 去離子水中，攪拌均勻后采用高功率超聲波進行超聲分散處理，超聲6h后即制得二氧化鈦納米分散液；
(2) A溶液配制將Ilg無水哌嗪溶于989g步驟(I)所述二氧化鈦納米分散液中配制成哌嗪濃度為I. 5wt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，加入適量pH調節(jié)試劑氫氧化鈉調整最終溶液PH為11后，即制得A溶液，所得A溶液采用超聲繼續(xù)處理2h。納米粒子在A 溶液中的濃度為20wt%。
(3) B溶液配制將23. 4g均苯三甲酰氯溶解于976. 6g乙基環(huán)己烷中配制成濃度為3wt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，即得B溶液，所得B溶液采用超聲繼續(xù)處理40min。 納米粒子在B溶液中的濃度為20wt%。
(4)將聚砜多孔支撐層在A溶液中浸泡，接觸時間為150s，取出浙干至膜表面無明顯水珠，然后與B溶液中浸泡，接觸時間為200s，將膜片取出后采用拋光壓輥迅速進行輥壓處理，擠輥壓力為IMPa，其后膜片在室溫下風干去除殘留乙基環(huán)己烷，風速為5m/s ;溫度為 40。。。
(5)將納濾膜片在濃度為50wt%，溫度為40°C的硫酸溶液，硫酸溶液中浸泡40min， 后用溫度為40°C、浴比為I :80的去離子水清洗除去殘留的酸,然后在濃度為15wt%,溫度為 30°C的甘油溶液中浸泡lOmin。
(6)在50°C烘箱中烘干40min，干式膜片中最終含水率低于O. 5wt%,即可。
實施例4
(I)納米粒子的預分散取IOOg 二氧化鈦納米粒子(粒徑為IOnm)分散于1900g去離子水中，攪拌均勻后采用高功率超聲波進行超聲分散處理，超聲6h后即制得二氧化鈦納米分散液；
(2) A溶液配制將Ilg無水哌嗪溶于989g步驟(I)所述二氧化鈦納米分散液中配制成對苯二胺濃度為lwt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，加入適量pH調節(jié)試劑氫氧化鈉調整最終溶液PH為11后，即制得A溶液，所得A溶液采用超聲繼續(xù)處理2h。納米粒子在 A溶液中的濃度為10wt%。
(3) B溶液配制將23. 4g均苯三甲酰氯溶解于976. 6g乙基環(huán)己烷中配制成濃度為O. 5wt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，即得B溶液，所得B溶液采用超聲繼續(xù)處理 80min。納米粒子在B溶液中的濃度為10wt%。
(4)將聚砜多孔支撐層在A溶液中浸泡，接觸時間為100s，取出浙干至膜表面無明顯水珠，然后與B溶液中浸泡，接觸時間為100s，將膜片取出后采用拋光壓輥迅速進行輥壓處理，擠輥壓力為2MPa，其后膜片在室溫下風干去除殘留乙基環(huán)己烷，風速為lOm/s ;溫度為 30。。。
(5)將納濾膜片在濃度為20wt%，溫度為60°C的硫酸溶液，硫酸溶液中浸80min， 后用溫度為60°C、浴比為I :50的去離子水清洗除去殘留的酸,然后在濃度為5wt%,溫度為 60°C的甘油溶液中浸泡30min。
(6)在90°C烘箱中烘干20min，干式膜片中最終含水率低于O. 5wt%,即可。
實施例5
(I)納米粒子的預分散取IOOg 二氧化鈦納米粒子(粒徑為IOOnm)分散于1900g 去離子水中，攪拌均勻后采用高功率超聲波進行超聲分散處理，超聲6h后即制得二氧化鈦納米分散液；
(2) A溶液配制將Ilg無水哌嗪溶于989g步驟(I)所述二氧化鈦納米分散液中配制成哌嗪濃度為2wt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，加入適量pH調節(jié)試劑氫氧化鈉，調整最終溶液PH為11后，即制得A溶液，所得A溶液采用超聲繼續(xù)處理I 5h。納米粒子在 A溶液中的濃度為10wt%。
(3) B溶液配制將23. 4g均苯三甲酰氯溶解于976. 6g乙基環(huán)己烷中配制成濃度為2wt%的溶液，攪拌均勻，溶解完全后，即得B溶液，所得B溶液采用超聲繼續(xù)處理60min。 納米粒子在B溶液中的濃度為10wt%。
(4)將聚砜多孔支撐層在A溶液中浸泡，接觸時間為200s，取出浙干至膜表面無明顯水珠，然后與B溶液中浸泡，接觸時間為300s，將膜片取出后采用拋光壓輥迅速進行輥壓處理，擠輥壓力為O. 6MPa，其后膜片在室溫下風干去除殘留乙基環(huán)己烷，風速為2. 5m/s ;溫度為40。。。
(5)將納濾膜片在濃度為35wt%，溫度為50°C的硫酸溶液，硫酸溶液中浸泡60min， 后用溫度為50°C、浴比為I :100的去離子水清洗除去殘留的酸，然后在濃度為10wt%，溫度為40°C的甘油溶液中浸泡20min。
(6)在70°C烘箱中烘干30in，干式膜片中最終含水率低于O. 5wt%,即可。
取本發(fā)明實施例I 5所得的具有納米復合脫鹽層的干式納濾膜作為試驗例，再按以下步驟制備出普通納濾膜作為對比例
(I)A溶液配制將Ilg無水哌嗪溶于989g水中配制成濃度為I. lwt%的溶液,充分攪拌溶解完全，再向該溶液中加入Ig氫氧化鈉和20gN，N 二甲基甲酰胺(DMF)并攪拌溶解即制得A溶液。
(2) B溶液配制將23. 4g均苯三甲酰氯溶解于976. 6g乙基環(huán)己烷中配制成濃度為2. 3wt%的溶液，溶解完全后即得B溶液。
(3)將聚砜多孔支撐層在A溶液中浸泡30s，取出浙干膜表面至無明顯水珠，然后與B溶液接觸20s，將膜片取出后在室溫下風干去除表面乙基環(huán)己烷。
(4)將(3)步驟所制備納濾膜片在80° C檸檬酸中浸泡lOmin，后用去離子水清洗除去殘留的酸，然后在5wt%的常溫甘油溶液中浸泡2min，浸泡膜片在80° C烘箱中烘干制得普通復合納濾膜。
取試驗例納濾膜和對比例納濾膜，在膜片檢測臺測試，在操作壓力為70psi、溫度 25 V、pH值6. 5-7. 5的測試條件下，得到2000ppm NaCl水溶液水通量(GFD)和NaCl脫除率，以及2000ppm MgS04水溶液水通量(GFD)和MgS04脫除率，結果見表I。
表I納濾膜水通量和脫除率
權利要求
1.一種具有納米雜化脫鹽層的納濾膜，包括無紡布層和多孔支撐層，其特征在于在多孔支撐層上有一層由粒徑為I IOOOnm的無機納米粒子和聚酰胺或聚酰亞胺相間雜化形成的脫鹽層；納米雜化聚酰胺或聚酰亞胺脫鹽層的形成由含有胺類單體的水相溶液與含有酰氯單體的有機相溶液在多孔載體上經過界面反應制備而成；納米粒子在通過界面接觸形成的雜化脫鹽層中的比例為I 10wt% ;所述多孔支撐層為聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亞苯基砜、改性聚亞苯基砜和聚氯乙烯中的任一種或幾種經過常規(guī)的非溶劑誘導溶液相分離形成。
2.制備如權利要求I所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于主要包括以下步驟 (1)納米粒子的預分散將無機或有機納米粒子分散于A溶液和/或B溶液所用的溶劑中，再對上述溶劑進行高功率超聲預分散0. 5 24h，所述納米粒子與對應的A溶液不混溶，與對應的B溶液不混溶。
(2)配制A溶液在步驟(I)的納米粒子均分散在水中后，依次加入胺類單體和pH調節(jié)試劑，攪拌均勻，溶解完全后后，所得A溶液采用超聲繼續(xù)處理I 5h，調整A溶液的pH范圍為6 12，優(yōu)選為7 10，更優(yōu)選為8 9 ; (3)配制B溶液在步驟(I)的納米粒子均分散在B溶液所用有機溶劑中后，依次加入酰氯單體，攪拌均勻，溶解完全后后，所得B溶液采用超聲繼續(xù)處理30 lOOmin。
(4)界面聚合反應和表面拋光擠輥處理將多孔支撐層放入A溶液中，接觸時間為I 200s，浙干表面水珠后，再放入B溶液中接觸，接觸時間為I 300s，取出即得初生納米復合納濾膜，接著采用表面拋光擠輥處理，擠輥壓力為0 5MPa，優(yōu)選為0. 2 3MPa，更優(yōu)選為0.2 IMPa0 (5)對步驟(4)所得的納濾膜采用溫度為20 80°C、浴比為I: (5 100)的去離子水進行漂洗5 lOmin，并浸泡在濃度為0. 5 20wt%，溫度為15 80° C的甘油溶液中I 40min,進行保濕處理。
3.根據權利要求2所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中的無機納米粒子為沸石LTA、氧化鋁、氧化鈦、明礬石、氧化硅、礬土、貝得石、羥鋁礬、冰晶石、多水高嶺土、新明石、銅鐵礬、蒙脫土、錳鋁礬、水鋁鈣石、高嶺土、綠脫石、纖維鉀明礬、方解石、皂石、蜜蠟石、石墨、碳納米管、銅明礬、氧化鐵、氧化鋅、納米金、高嶺石、羥基磷灰石和蠕陶土中的任一種或幾種。
4.根據權利要求2所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中的納米粒子粒徑為I IOOOnm,優(yōu)選為I 500nm,優(yōu)選為5 200nm,更優(yōu)選為10 IOOnm ;納米粒子在A溶液或B溶液中的濃度為0. 005 50wt%，優(yōu)選為0. 005 30wt%,更優(yōu)選為 0. 01 20wt%。
5.根據權利要求2所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中A溶液所用的溶劑選自環(huán)己烷、己烷、庚烷、辛烷、石腦油、IS0PAR-E、ISOPAR-L、ISOPAR-G和礦物油中任一種或幾種。
6.根據權利要求2所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中的胺類單體為哌嗪，或者是間苯二胺和/或對苯二胺； 當胺類單體為哌嗪時，其濃度為0. 01 5wt%，優(yōu)化濃度為0. 05 2wt% ；當胺類單體為對苯二胺和/或間苯二胺時，其綜合濃度為0. 5 6wt%，優(yōu)選為lwt% 4wt%。
7.根據權利要求2所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中的酰氯單體為鄰苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、聯苯二甲酰、均苯三甲酰氯、苯二磺酰氯、丁三酰氯、丁二酰氯、戊三酰氯、戊二酰氯、環(huán)己烷二酰氯、環(huán)己烷三酰氯、環(huán)己烷四酰氯、四氫呋喃二酰氯、四氫呋喃四酰氯、環(huán)丙烷三酰氯、環(huán)丁烷二酰氯、環(huán)丁烷四酰氯、環(huán)戊烷二酰氯中的任一種或幾種。
當酰氯單體為均苯三甲酰氯時，其濃度為0. I 5wt%，優(yōu)選為0. 5 3wt% ； 當酰氯單體為其他酰氯單體中的任一種或幾種時，其綜合濃度為0. 01 2wt%，優(yōu)選為0.03 I. 5wt%0
8.根據權利要求I所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于所述步驟(4)中的表面拋光擠輥處理結束后，采用風干方式處理去除膜片上的有機相溶劑，風速范圍為0. lm/s 20m/s，優(yōu)選為I 5m/s ;溫度為15 60°C，優(yōu)選為30 50°C。
9.根據權利要求I所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于所述風干處理結束后，對去除有機相溶劑后的納米復合納濾膜表面采用濃硫酸水溶液進行磺化處理，其中，硫酸濃度為10 80wt%，優(yōu)選為20 50wt%，硫酸溶液溫度為15 70°C，優(yōu)選為40 60°C，磺化處理時間為I 120min。
10.根據權利要求I所述的具有納米雜化脫鹽層的納濾膜的制備方法，其特征在于所述步驟(5)中的保濕處理結束后，采用烘干方式處理，烘干溫度為20 120°C，烘干時間為2 60mino
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有納米雜化脫鹽層的納濾膜，在膜的多孔支撐層上有一層由粒徑為1～1000nm的無機納米粒子和聚酰胺或聚酰亞胺相間雜化形成的脫鹽層；其制備方法主要包括以下步驟納米粒子的預分散，配制A溶液，配制B溶液，界面聚合反應和表面拋光擠輥處理，采用去離子水漂洗和甘油保濕處理，烘干即可；在表面拋光擠輥處理后可進行風干處理和磺化處理。本發(fā)明充分發(fā)揮了納濾膜中高分子納米材料的納米雜化效應，提高了親水性能、抗氧化和抗污染性能，具備低污染、大通量、高脫除率的效果；其制備方法科學合理，制備出了具有特定納米粒子與聚酰胺雜化脫鹽層的納米復合納濾膜，具有更高的離子選擇性、低污染能力和溫度穩(wěn)定性。
文檔編號B01D69/02GK102974228SQ201210415140
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權日2012年10月25日
發(fā)明者梁松苗, 吳宗策, 許國揚, 陶健, 金焱 申請人:貴陽時代沃頓科技有限公司