本發(fā)明涉及水處理,特別是涉及反滲透膜及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、通常,反滲透膜在使用過程中容易受到污染,導致水通量下降,使用壽命縮短,阻礙了反滲透膜的應(yīng)用。為了提高反滲透膜的抗污染性,現(xiàn)有技術(shù)中大多通過在反滲透膜的表面涂覆親水性的抗污染層,然而,這種方式形成的抗污染層,一方面,由于抗污染層與反滲透膜表面附著力較小,導致其在使用過程中很容易脫落,另一方面,由于較為致密,導致反滲透膜的水通量下降,從而使得反滲透膜無法在保持高通量的同時,還具有高的抗污染性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對上述問題,提供一種反滲透膜及其制備方法和應(yīng)用,該制備方法得到的反滲透膜在應(yīng)用于水處理時,能夠在保持高水通量和高截留性能的同時,還具有高的抗污染性能。
2、一種反滲透膜的制備方法,包括以下步驟:
3、將金屬離子化合物、環(huán)糊精、多元胺以及水配制成水相溶液,其中,所述環(huán)糊精選自β-環(huán)糊精和/或γ-環(huán)糊精;
4、將均苯三甲酸、多苯基化合物、多元酰氯以及異構(gòu)烷烴溶劑配制成油相溶液,其中,所述多苯基化合物選自1,6-二苯基-1,3,5-己三烯和/或1,4-雙(5-苯基-2-惡唑基);
5、將所述水相溶液和所述油相溶液依次置于支撐膜的同一表面,經(jīng)熱處理形成分離層,得到反滲透膜。
6、在其中一個實施例中,所述金屬離子化合物在所述水相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.1%-0.5%;
7、及/或,所述金屬離子化合物選自氯化銅、氯化鋅或氯化鐵中的至少一種。
8、在其中一個實施例中,所述環(huán)糊精在所述水相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.1%-1%。
9、在其中一個實施例中,所述均苯三甲酸在所述油相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.05%-0.3%。
10、在其中一個實施例中,所述多苯基化合物在所述油相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.02%-0.2%。
11、在其中一個實施例中,所述水相溶液中還加入吸酸劑,所述吸酸劑在所述水相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.5%-3%。
12、在其中一個實施例中,所述多元胺在所述水相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為1%-2%;
13、及/或,所述多元酰氯在所述油相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.1%-0.3%。
14、在其中一個實施例中,熱處理的溫度為80℃-100℃,熱處理的時間為2min-5min。
15、一種采用如上述所述的反滲透膜的制備方法制備而成的反滲透膜。
16、一種如上述所述的反滲透膜在水處理裝置中的應(yīng)用。
17、本發(fā)明的反滲透膜的制備方法中,在水相溶液中的多元胺和油相溶液中的多元酰氯進行界面聚合形成聚酰胺層時,油相溶液中的均苯三甲酸與水相溶液中的金屬離子化合物在水油界面絡(luò)合形成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水凝膠,該水凝膠,一方面,由于金屬離子的作用具有明顯的荷正電性,水凝膠的金屬離子會與多元胺產(chǎn)生靜電排斥作用,降低多元胺向油相溶液中的擴散速度,有利于形成較為致密且較為平整的分離層,使得反滲透膜具有高截留性能和高的抗污染性能;另一方面,該水凝膠與形成的聚酰胺層相互穿插,共同構(gòu)成分離層,能夠有效提高分離層的比表面積,提高反滲透膜的水通量;與此同時,油相溶液中的多苯基化合物與水相溶液中的環(huán)糊精通過自組裝在水油界面形成納米管狀結(jié)構(gòu),該納米管狀結(jié)構(gòu)分布于分離層中,有利于提高反滲透膜的水通量。
18、因此,本發(fā)明制備的反滲透膜具有較為平整的表面結(jié)構(gòu),且其分離層中分布有納米管狀結(jié)構(gòu),從而使得本發(fā)明制備的反滲透膜在應(yīng)用于水處理時,能夠在保持高水通量和高截留性能的同時,還具有高的抗污染性能。
1.一種反滲透膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法,其特征在于,所述金屬離子化合物在所述水相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.1%-0.5%;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法,其特征在于,所述環(huán)糊精在所述水相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.1%-1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法,其特征在于,所述均苯三甲酸在所述油相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.05%-0.3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法,其特征在于,所述多苯基化合物在所述油相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.02%-0.2%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的反滲透膜的制備方法,其特征在于,所述水相溶液中還加入吸酸劑,所述吸酸劑在所述水相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為0.5%-3%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的反滲透膜的制備方法,其特征在于,所述多元胺在所述水相溶液中的質(zhì)量分數(shù)為1%-2%;
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的反滲透膜的制備方法,其特征在于,熱處理的溫度為80℃-100℃,熱處理的時間為2min-5min。
9.一種采用如權(quán)利要求1-8任一項所述的反滲透膜的制備方法制備而成的反滲透膜。
10.一種如權(quán)利要求9所述的反滲透膜在水處理裝置中的應(yīng)用。