[发明专利]一种用于海水淡化的脱盐反渗透膜及制备方法

说明书

本发明属于海水淡化的技术领域，提供了一种用于海水淡化的脱盐反渗透膜及制备方法。该方法在界面聚合制得聚酰胺脱盐层的过程，将微孔金属铁纳米粒子加入,并利用高频交变磁场在脱盐层内形成纳米通道，制得高通量的反渗透膜。与传统方法相比，本发明的制备的高脱盐率反渗透膜，通过在膜材料中构筑形成数量众多、高度取向的纳米级通道，借助简化工艺提升了反渗透膜的通量，并且提升了吸附性能和脱盐率，在海水淡化领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于海水淡化的技术领域，提供了一种用于海水淡化的脱盐反渗透膜及制备方法。

背景技术

当今社会，水危机的日益严重制约着人类社会的发展。众所周知，目前地球上的水资源中海水占了97.2%，而淡水资源仅占2.8%，淡水资源缺乏的矛盾日益明显，无论是怎么节约用水都是在消耗淡水资源，这不是解决问题的根本方法。因此，海水淡化作为新能源发展前景良好，海水淡化发展得当必会在不久的将来解决全球淡水危机。

海水淡化是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法，目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。

传统的海水淡化用反渗透膜均是采用溶质与溶剂向混合，并溶解分散均匀后，再向其中加入聚合物采用，再将聚合物材料置于处理剂中处理，进而在表面形成一层脱盐层，但对脱盐层的具体处理以及如何调整较优，才能够增大其通量，或者增大通量之后，如何改善渗透水的质量，降低应用过程的能耗技术问题一直没有得到解决 ；进而使得在现有技术中的反渗透膜，有的具有高脱盐率、但其通量较低，导致能耗较大 ；有的具有高通量，但其脱盐率较低，导致渗透水质量较差，进而使得反渗透膜在高通量与脱盐率上形成一个矛盾的问题，但是这两个矛盾的技术效果是存在一个较优的平衡点，即既能够确保脱盐率较高的同时，反渗透膜的通透量也较大，进而降低反渗透膜应用的能耗。

目前国内外在海水淡化技术，尤其是用于海水淡化的反渗透膜方面已取得了一定成效。其中梁松苗等人发明了一种纳米结构高通量海水淡化反渗透膜及其制备方法（中国发明专利申请号201410455236.4），通过聚合物支撑层的制备和天然纳米晶体接触以及制备脱盐层或聚合物支撑层的制备和制备脱盐层等步骤，调整纳米结构高通量海水淡化反渗透膜制备过程中的工艺参数，以及聚合物支撑层与天然纳米晶体进行结合，再与活性油相单体在活性亲水性稳定剂存在的条件下，能够准确定向的形成高通量的脱盐层，进而提高了海水淡化反渗透膜的水通量，降低了应用过程中的能耗，具有显著的环保价值；并且对原料物质的用量以及加入顺序进行控制，使得纳米结构高通量海水淡化反渗透膜的制作成本低廉，具有显著的经济效益。另外，马洪洋发明了一种新型海水淡化反渗透膜及其制备方法（中国发明专利申请号201711104102.8），将带有取代基的间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺单体与均苯三甲酰氯单体，通过界面聚合反应，制备出具有新结构和新功能化的海水淡化膜，使之具有耐氯、抗污染、耐溶剂等多重功能，并用于高效海水淡化、苦咸水脱盐、硬水软化等各个领域。

可见，现有技术中的用于海水淡化的反渗透膜的性能受制备工艺的限制，目前的制备工艺很难对反渗透/纳滤膜的内部空隙或纳米孔隙进行控制，因而在聚合物链之间存在少量孔隙，同事传统聚合物制造的膜材料随着脱盐率的增加，水通量降低，反之亦然，进而影响了海水淡化效果，限制了进一步发展应用。

发明内容

针对这种情况，我们提出一种用于海水淡化的脱盐反渗透膜及制备方法，显著提高了反渗透膜的水通量，并且吸附性能和脱盐率高，海水淡化效果好。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：

一种用于海水淡化的脱盐反渗透膜的制备方法，其特征在于，在界面聚合制得聚酰胺脱盐层中，将微孔金属铁纳米粒子加入,并利用高频交变磁场在聚酰胺脱盐层内形成纳米通道，制得高通量的反渗透膜，制备的具体步骤如下：