一種抗污染反滲透膜的制備方法及由此得到的反滲透膜的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于分離膜制備技術(shù)領域，更具體地涉一種抗污染反滲透膜及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膜污染是指與膜接觸的料液中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物 理、化學作用或機械作用，而引起的膜面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜 產(chǎn)生透過流量與分離特性的不可逆變化現(xiàn)象。膜污染被公認為是限制膜技術(shù)在環(huán)保、生物、 醫(yī)藥、食品W及廢水處理等工業(yè)領域廣泛應用的最大瓶頸，因而極大推動了固體表面污染 特性研究及抗污染表面構(gòu)建方法的開發(fā)。目前耐污染技術(shù)主要有H類；表面涂覆法、表面接 枝法、表面偏析法。表面涂覆是將一種新的材料沉積在固體表面上形成保護涂層，常用親水 性的聚己帰醇涂覆，該技術(shù)容易造成膜堵孔現(xiàn)象；表面接枝是指通過化學反應在膜表面引 入表面改性基團，提高膜抗污染性質(zhì)，但是該反應過程復雜繁瑣；表面偏析改性是指利用 組分間的溶解行為差異，通過相轉(zhuǎn)化過程中在熱力學驅(qū)動下的自組裝，改善表面性質(zhì)的方 法，但是開發(fā)和設計親疏水鑲嵌的兩性嵌段共聚物改性劑或者成膜材料是表面偏析方法首 要需要解決的難題。
[0003] 有研究報道在反滲透膜中通過油相添加或表面涂覆具有殺菌作用的無機納米顆 粒，W提高復合膜的抗污染能力，納米銀和二氧化鐵是其中應用較多的兩種材料.目前將 無機納米金屬材料通過超聲自組裝方法引入反滲透膜的技術(shù)還未有報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題；提供一種新型簡便的抗污染反滲透膜制備技術(shù)，將無 機納米金屬材料與反滲透膜復合，W得到耐污染的反滲透膜，W期顯著減少反滲透系統(tǒng)的 化學藥劑使用量和清洗頻率，延長反滲透膜的使用壽命，節(jié)省系統(tǒng)的運行成本。
[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中反滲透抗污染改性易造成堵孔現(xiàn)象、過程復雜、改性劑難制 備等問題，本發(fā)明提供了一種簡便、新型的抗污染膜制備技術(shù)，能夠有效的與聚醜胺反滲透 膜復合，從而提高該膜的抗污染性能。
[0006] 本發(fā)明的第一個實施方式涉及一種抗污染反滲透膜的制備方法，包括：
[0007] 1)使用金屬錐膜法將金屬噴錐在載片上；
[0008]2)將錐有金屬的載片置于溶劑中進行超聲分散得到納米金屬懸液；
[0009] 3)將反滲透膜置于步驟2)中得到的納米金屬懸液中并進行超聲得到所述抗污染 反滲透膜。
[0010] 在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，所述金屬選自笛、銀和鐵中的至少一種，優(yōu)選 為笛。
[0011] 在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，所述步驟2)中的所述溶劑為水和己醇的混 合溶液，其中水/己醇的體積比優(yōu)選為1:1~1:10。
[0012] 在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，所述步驟2)中的超聲的時間為1-100小時， 優(yōu)選2-50小時，更優(yōu)選2-10小時。
[0013] 在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，所述步驟3)中的超聲的時間0. 2-10小時，優(yōu) 選0. 5-5小時，更優(yōu)選0. 5-2小時。
[0014] 本發(fā)明的第二實施方式涉及一種上述方法制備的抗污染反滲透膜。
[0015] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述納米金屬在所述反滲透膜上形成了分子網(wǎng) 絡結(jié)構(gòu)。
[0016] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述抗污染反滲透膜中的金屬為笛納米顆粒。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：
[0018] 本發(fā)明采用一種新穎的超聲自組裝技術(shù)將無機納米金屬材料引入反滲透膜功能 層，在其表面形成均勻的分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，可有效地阻擋污染物在膜表面附著沉積。
[0019] 本發(fā)明的另一個優(yōu)點是使用了金屬笛作為抗污染材料，其能形成更好了金屬網(wǎng) 絡結(jié)構(gòu)，而且抗污染性能更加優(yōu)異。
【附圖說明】
[0020] 圖1初始反滲透膜掃描電鏡圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明實施例2抗污染反滲透膜掃描電鏡圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明實施例中制備的金屬笛懸液掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0023] W下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但需要理解的是，送些實施例僅用于示 例性的描述的優(yōu)點和實施方式，而本發(fā)明的范圍并不限于W下實施例。
[0024] 實施例1
[00巧]A.將超聲清洗后的載玻片放入高真空瓣射錐膜儀LeicaEMSCD500中多次重復噴 錐笛膜，瓣射條件；瓣射時間5S-30S;瓣射電流20mA;工作距離35mm;工作氣體Ar氣；工 作壓力0.OSmbar。
[0026] B.將錐膜后的載玻片放在水/己醇體積比1:10中超聲分散1小時得到金屬笛懸 液。
[0027] C.將反滲透膜片放在上述笛金懸液中再超聲2小時即可。
[0028] 化配制無機物原水溶液；300mg/LNa肥〇3、600mg/L化Clz,將上述制備的抗污染反 滲透膜放在所配的該原水溶液反復浸泡沖刷，之后測其水通量。該膜抗污染性能測試結(jié)果 如下表所示。
[002引 實施例2
[0030] A.將超聲清洗后的載玻片放入高真空瓣射錐膜儀LeicaEMSCD500中多次重復噴 錐笛膜，瓣射條件；瓣射時間5S-30S;瓣射電流20mA;工作距離35mm;工作氣體Ar氣；工 作壓力0.OSmbar。
[0031] B.將錐膜后的載玻片放在水/己醇體積比1:1中超聲分散2小時得到金屬笛懸 液。
[0032] C.將反滲透膜片放在上述笛金懸液中再超聲0.5小時即可。
[0033] D.配制有機物原水溶液；30mg/L牛奶溶液，將上述制備的抗污染反滲透膜放在所 配的該原水溶液反復浸泡沖刷，之后測其水通量。該膜抗污染性能測試結(jié)果如下表所示。
[0034] 圖1為初始反滲透膜掃描電鏡圖。圖2為本實施例的抗污染反滲透膜掃描電鏡圖。 可W看出，通過本發(fā)明的方法，金屬笛在反滲透陌上形成了一種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，如此可非常有效 地阻擋污染物在膜表面附著沉積。
[00對 實施例3
[0036] A.將超聲清洗后的載玻片放入高真空瓣射錐膜儀LeicaEMSCD500中多次重復噴 錐笛膜，瓣射條件；瓣射時間5S-30S;瓣射電流20mA;工作距離35mm;工作氣體Ar氣；工 作壓力0.OSmbar。
[0037] B.將錐膜后的載玻片放在水/己醇體積比1:5中超聲分散10小時得到金屬笛懸 液。
[0038] C.將反滲透膜片放在上述笛金懸液中再超聲5小時即可。
[0039]化配制含有大腸桿菌的原水溶液，將上述制備的抗污染反滲透膜放在所配的該原 水溶液反復浸泡沖刷，之后測其水通量。該膜抗污染性能測試結(jié)果如下表所示。
[0040] 表1
[0042]有表1可W看出，本發(fā)明的方法制備的抗污染反滲透膜的抗污染芯能非常良好， 衰減率也非常低。在反滲透效果和使用壽命方面均得到的優(yōu)異的效果。
【主權(quán)項】
1. 一種抗污染反滲透膜的制備方法，包括： 1) 使用金屬鍍膜法將金屬噴鍍在載片上； 2) 將鍍有金屬的載片置于溶劑中進行超聲分散得到納米金屬懸液； 3) 將反滲透膜置于步驟2)中得到的納米金屬懸液中并進行超聲得到所述抗污染反滲 透膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬選自鉬、銀和鈦中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金屬為鉬。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中的所述溶劑為 水和乙醇的混合溶液。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述水和乙醇的體積比為1:1~1:10。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中的超聲的時間 為1-100小時，優(yōu)選2-50小時，更優(yōu)選2-10小時。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟3)中的超聲的時間 0. 2-10小時，優(yōu)選0. 5-5小時，更優(yōu)選0. 5-2小時。8. -種根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法制備的抗污染反滲透膜。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的反滲透膜，其特征在于，所述納米金屬在所述反滲透膜上形 成了分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的反滲透膜，其特征在于，所述抗污染反滲透膜中的金屬 為鉬納米顆粒。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種抗污染反滲透膜的制備方法，包括：1)使用金屬鍍膜法將金屬噴鍍在載片上；2)將鍍有金屬的載片置于溶劑中進行超聲分散得到納米金屬懸液；3)將反滲透膜置于步驟2)中得到的納米金屬懸液中并進行超聲得到所述抗污染反滲透膜。本發(fā)明還涉及一種所述方法制備得到的抗污染反滲透膜。
【IPC分類】B01D71/56, B01D69/02, B01D71/02, B01D67/00
【公開號】CN105435647
【申請?zhí)枴緾N201410419162
【發(fā)明人】苗小培, 黃文氫
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年8月22日