[发明专利]两性离子无规共聚物修饰的压力延滞渗透膜制备方法

权利要求书

1.一种两性离子无规共聚物修饰的压力延滞渗透膜制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

S1两性离子无规共聚物的制备：

S1.1将摩尔分数为75％～100％的N-乙烯基咪唑和摩尔分数为0％～25％的含有氨基保护基的单体，在链转移剂和偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂的作用下，通过可逆加成-断裂链转移自由基聚合进行无规共聚；所述含有氨基保护基的单体为：N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺；

S1.2在季铵化试剂作用下对聚N-乙烯基咪唑链段进行季铵化；所述季铵化试剂为丙磺酸内酯、卤代磺酸、卤代磺酸衍生物X-R₂-SO₃H、4-溴丁酸、卤代羧酸或者卤代羧酸衍生物X-R₂-COOH，其中X为卤素，R₂为烷基；

S1.3在水合肼的作用下对聚N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺链段进行氨基脱保护而制备得到聚[(N-乙烯基-N′-丙磺酸咪唑鎓盐)-无规-(N-乙烯胺)]和聚[(N-乙烯基-N′-丁酸咪唑鎓盐)-无规-(N-乙烯胺)]；

S2将步骤S1中所制备的聚[(N-乙烯基-N′-丙磺酸咪唑鎓盐)-无规-(N-乙烯胺)]或聚[(N-乙烯基-N′-丁酸咪唑鎓盐)-无规-(N-乙烯胺)]配置成水溶液接枝修饰于渗透复合膜的多孔支撑层上。

2.根据权利要求1所述两性离子无规共聚物修饰的压力延滞渗透膜制备方法，其特征在于，步骤S1.1的化学反应式为：

3.根据权利要求1所述两性离子无规共聚物修饰的压力延滞渗透膜制备方法，其特征在于，在丙磺酸内酯(PS)，卤代磺酸，或卤代磺酸衍生物X-R₂-SO₃H作用下步骤S1.2化学反应式为：

4.根据权利要求1所述两性离子无规共聚物修饰的压力延滞渗透膜制备方法，其特征在于，在4-溴丁酸(BA)，卤代羧酸，或卤代羧酸衍生物X-R₂-COOH的作用下步骤S1.2的化学反应式为：

5.根据权利要求1、2、3或4任意所述两性离子无规共聚物修饰的压力延滞渗透膜制备方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：

S2.1将200毫克盐酸多巴胺溶于1升0.01mol L^-1、pH＝8.5的Tris缓冲液中，加入0.005mol L^-1硫酸铜以及0.025mol L^-1过氧化氢，配成溶液A；于模具中将渗透复合膜的多孔支撑层浸入溶液A中30～60分钟；用去离子水洗涤5次；

S2.2将步骤S1中所制备的聚[(N-乙烯基-N′-丙磺酸咪唑鎓盐)-无规-(N-乙烯胺)]或聚[(N-乙烯基-N′-丁酸咪唑鎓盐)-无规-(N-乙烯胺)]配制成3～15克每升的水溶液B,水溶液含有体积分数为0.5％的三乙胺；于模具中将S2.1中所得聚多巴胺涂覆的渗透复合膜的多孔支撑层浸入水溶液B中1～6小时。

6.根据权利要求5所述两性离子无规共聚物修饰的压力延滞渗透膜制备方法，其特征在于，步骤S2中渗透复合膜为聚酰胺-聚酯膜、聚酰胺-聚醚砜膜、聚酰胺-聚砜膜、聚酰胺-聚丙烯腈膜、聚酰胺-聚偏二氟乙烯或聚酰胺-聚酰亚胺膜界面聚合而成的复合膜。

7.根据权利要求6所述两性离子无规共聚物修饰的压力延滞渗透膜制备方法，其特征在于，聚酰胺-聚醚砜膜的制备包括以下步骤：

纺制聚醚砜膜多孔支撑层

由非溶剂诱导相分离的方法纺制聚醚砜膜多孔支撑层，首先将聚醚砜原料在90±5℃条件下进行真空干燥以除水，将上述聚醚砜原料以N-甲基吡咯烷酮为溶剂配制成质量分数为12～25％的溶液C并除去气泡；在室温及50～90％空气相对湿度条件下，用间隙为20～300微米的刮膜刀将上述溶液C在玻璃板上铺展成片，然后将该玻璃板在水中浸渍1～10分钟，换取净水再次浸渍1～10小时，得到聚醚砜膜多孔支撑层，所得膜厚度为40～350微米，孔径为2～15纳米；

纺制聚酰胺-聚醚砜膜

将聚醚砜膜多孔支撑层浸入质量分数为1～3％水相间苯二胺的水溶液中1～3分钟，擦去膜表面多余的水相溶液；再浸入油相间苯二甲酰氯的正己烷溶液中0.5～5分钟，将膜取出；用去离子水润洗10次，在50～90℃下热处理5～15分钟，得到聚酰胺-聚醚砜膜，所得聚酰胺-聚醚砜膜纯水通量为1～5Lm^-2h^-1bar^-1，对氯化钠的截留率为85～95％。