本發(fā)明涉及一種納濾膜改性方法,尤其涉及一種通過(guò)氧化石墨烯與磺化聚醚醚酮協(xié)同作用來(lái)制備高通量和抗污染的聚間苯二甲酰間苯二胺納濾膜的方法,屬于膜制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
納濾以其獨(dú)特的分離特性受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注,納濾膜在性能上介于反滲透和超濾膜之間,特別適合于分離分子量為200-1000范圍內(nèi)污染物及二價(jià)、高價(jià)無(wú)機(jī)鹽等,且可保留對(duì)人體有益的部分離子。在飲用水凈化、廢水處理、生化產(chǎn)品的分級(jí)與濃縮、食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著自己獨(dú)特的作用,展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
如何提高膜的通量和抗污染能力是膜材料改性的主要問(wèn)題之一,氧化石墨烯(go)由于其含有大量的親水性官能團(tuán),會(huì)使膜表面的親水性提高,進(jìn)而增強(qiáng)膜的抗污染性能,成為膜材料改性領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為解決氧化石墨烯與膜溶液的相容性,磺化聚醚醚酮(speek)因含有磺酸基團(tuán)(-so3h)可以與go之間形成氫鍵,提高了石墨烯在膜液中的分散性。同時(shí),磺化聚醚醚酮(speek)因磺酸基團(tuán)(-so3h)的引入也可以大大加強(qiáng)膜的親水性和電荷性。cn104826505a公開了通過(guò)將氧化石墨烯和聚砜、聚醚砜等膜材料加入溶劑共混得到鑄膜液,可以獲得具有多孔結(jié)構(gòu)的納米氧化石墨烯改性膜產(chǎn)品,提高了膜通量和抗污染性。cn104275100a公開了通過(guò)在pvdf超濾膜上均勻的沉積一層由石墨烯與環(huán)糊精復(fù)合組裝而成的復(fù)合納濾膜,提高了其抗污染能力。目前,通過(guò)添加氧化石墨烯制備改性納濾膜的專利很多,但是氧化石墨烯的加入雖然提高了膜的通量,但是膜的截留也會(huì)受到影響,
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種通過(guò)氧化石墨烯與磺化聚醚醚酮協(xié)同作用來(lái)制備高通量和抗污染的聚間苯二甲酰間苯二胺納濾膜的方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:
一種高通量和抗污染的聚間苯二甲酰間苯二胺納濾膜的制備方法,其步驟如下:
(1)磺化聚醚醚酮的制備
將聚醚醚酮濃硫酸進(jìn)行磺化,清洗至中性,干燥得到磺化聚醚醚酮;
(2)將0.01-1wt%氧化石墨烯加和0.01-10wt%磺化聚醚醚酮到n,n-二甲基乙酰胺(dmac)中,放入細(xì)胞粉碎機(jī)內(nèi)處理,得到分散液;
(3)將添加劑加入氧化石墨烯和磺化聚醚醚酮的分散液,攪拌,隨后加入已經(jīng)干燥好的pmia,于80℃下溶解,機(jī)械攪拌后真空脫泡備用,刮制成膜,得到所述的高通量和抗污染的聚間苯二甲酰間苯二胺納濾膜。
本發(fā)明提出將氧化石墨烯與磺化聚醚醚酮二者協(xié)同作用來(lái)提高聚間苯二甲酰間苯二胺納濾膜的通量和抗污染性能,具有較好的應(yīng)用前景。
采用本發(fā)明的方法,在保持截留率上升的情況下,所制備的納濾膜接觸角從原來(lái)的78°左右降低至45°左右,膜通量由原來(lái)的62.05l/m2/h提高到89.12l/m2/h-125.76l/m2/h,截留率由原來(lái)的44%提高到55%左右,大大提高了膜的親水性和抗污染性能。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
一種高通量和抗污染的聚間苯二甲酰間苯二胺納濾膜的制備方法:
(1)磺化聚醚醚酮的制備,將聚醚醚酮濃硫酸進(jìn)行磺化,清洗至中性,干燥得到磺化聚醚醚酮。
(2)將0.05wt%的氧化石墨烯和1wt%磺化聚醚醚酮加入到n,n-二甲基乙酰胺(dmac)中,放入細(xì)胞粉碎機(jī)內(nèi)處理。將5%的licl加入氧化石墨烯和磺化聚醚醚酮的分散液,攪拌,隨后加入已經(jīng)干燥好的20%的pmia,于80℃下溶解,機(jī)械攪拌后真空脫泡備用,刮制成膜。得到的改性納濾膜通量由原來(lái)的62.05l/m2/h提高到89.12l/m2/h,截留率由原來(lái)的44%提高到55%,接觸角由原來(lái)的78°降到58°。
實(shí)施例2
一種高通量和抗污染的聚間苯二甲酰間苯二胺納濾膜的制備方法:
(1)磺化聚醚醚酮的制備,將聚醚醚酮濃硫酸進(jìn)行磺化,清洗至中性,干燥得到磺化聚醚醚酮。
(2)將0.1wt%的氧化石墨烯和2wt%磺化聚醚醚酮加入到n,n-二甲基乙酰胺(dmac)中,放入細(xì)胞粉碎機(jī)內(nèi)處理。將5%的licl加入氧化石墨烯和磺化聚醚醚酮的分散液,攪拌,隨后加入已經(jīng)干燥好的20%的pmia,于80℃下溶解,機(jī)械攪拌后真空脫泡備用,刮制成膜。得到的改性納濾膜通量由原來(lái)的62.05l/m2/h提高到119.12l/m2/h,截留率由原來(lái)的44%提高到58%,接觸角由原來(lái)的78°降到53°。
實(shí)施例3
一種高通量和抗污染的聚間苯二甲酰間苯二胺納濾膜的制備方法:
(1)磺化聚醚醚酮的制備,將聚醚醚酮濃硫酸進(jìn)行磺化,清洗至中性,干燥得到磺化聚醚醚酮。
(2)將0.1wt%的氧化石墨烯和1wt%磺化聚醚醚酮加入到n,n-二甲基乙酰胺(dmac)中,放入細(xì)胞粉碎機(jī)內(nèi)處理。將5%的licl加入氧化石墨烯和磺化聚醚醚酮的分散液,攪拌,隨后加入已經(jīng)干燥好的20%的pmia,于80℃下溶解,機(jī)械攪拌后真空脫泡備用,刮制成膜。得到的改性納濾膜通量由原來(lái)的62.05l/m2/h提高到125.76l/m2/h,截留率由原來(lái)的44%提高到55%,接觸角由原來(lái)的78°降到45°。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。