[发明专利]用基于阴离子聚亚芳基醚砜和具有氨基的阳离子聚合物的膜除去金属离子

权利要求书

1.一种用于从水性体系中除去金属离子的方法，所述方法包括将所述水性体系通过负载膜过滤的步骤，所述负载膜包含：

-载体膜，其基于带有阴离子基团的聚亚芳基醚砜，以及

-阳离子聚合物，其是包含伯氨基和/或仲氨基的聚合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阳离子聚合物是聚乙烯亚胺、聚乙烯亚胺-聚乙烯醇、聚-L-赖氨酸、二乙氨基乙基-右旋糖酐、壳聚糖、聚醚胺、和基于乙烯基胺的聚合物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述阴离子基团是磺酸根、羧酸根、或膦酸根。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述载体膜基于

a)磺化聚亚芳基醚砜；

b)羧化聚亚芳基醚砜；或

c)载体聚合物，其可通过使以下物质反应获得：

-至少一种芳香族二卤化物(M1a)，

-至少一种芳香族二醇的二碱金属盐(M2a)，和

-至少一种阴离子单体，其中所述阴离子单体是

·选自磺化芳香族二卤化物(M1b)和/或磺化芳香族二醇(M2b)的磺化单体，和/或

·选自带有羧化基团的芳香族二醇的羧化单体(M2c)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述磺化单体具有通式M1b和M2b，

其中，Ar是二价芳香族残基，

Hal是F、Cl、Br或I，

n和m独立地是0、1或2，条件是n和m不同时是0，

并且M1a和M2a的芳基可带有至少一个C₁-C₄烷基。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述羧化单体具有通式M2c

其中，R₁是带有-CO₂H基团的二价烷基残基。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述聚芳基醚砜的0.1至40mol％、优选0.3至30mol％、并且特别是0.5至25mol％的重复单元带有至少一个阴离子基团。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述金属离子选自Ca、Mg、Al、Cu、Ni、Pb、Zn、Sb、Co、Cr、Cd、Hg、Po、Ra、Rn、Th、U、Pu、Sr、Cs、Pm和/或Ag。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述载体膜具有20,000至200,000Da的截留分子量，并且所述负载膜具有低于20,000Da的截留分子量。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述负载膜是超滤膜。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述负载膜具有20至500LMH/巴的纯水渗透率。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述载体膜具有200至1000LMH/巴的纯水渗透率。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其进一步包括：在所述过滤步骤之后通过用氧化剂或强酸处理使所述负载膜再生的步骤，和用所述阳离子聚合物处理的后续步骤。