[发明专利]一种多功能正渗透膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多功能正渗透膜及其制备方法，属于正渗透技术领域。本发明同时对正渗透膜的支撑层和皮层进行改性，通过紫外辐照接枝聚合的方法将亲水性聚合物接枝到多孔支撑层底部和孔内壁，再将带有‑NH2基团的高分子链原位接枝到皮层表面，相对于传统的仅改性支撑层结构或仅修饰皮层的正渗透膜，本发明所提供的正渗透膜具有对重金属的分离效果高，抗污性能强，水通量高的优点。

技术领域

本发明涉及正渗透技术领域，尤其涉及一种多功能正渗透膜及其制备方法。

背景技术

正渗透是一种新兴的脱盐和分离技术，它是利用半透膜两端渗透压的不同来实现溶液的自发分离。

近年来正渗透已经被应用于很多领域，例如：海水脱盐、污水处理、浓缩垃圾渗滤液、重金属去除等。在水处理领域中，相比于传统技术如微滤、超滤、纳滤、反渗透等膜过程，正渗透过程具有低能耗等优势。近年来，利用正渗透技术处理水体中重金属近来受到了广泛关注，然而在正渗透膜的应用过程中仍然存在很多不足：1.对重金属的分离效率不高。2.在正渗透分离过程中存在浓差极化严重影响水通量。3.膜在处理废水的过程中已受到污染。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多功能正渗透膜及其制备方法，旨在解决现有正渗透膜对重金属分离效率不高、抗污性能差的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种多功能正渗透膜，包括支撑层以及结合在所述支撑层上表面的活性皮层，其中，所述活性皮层表面接枝有带胺基的聚合物。

所述的多功能正渗透膜，其中，所述带氨基的聚合物为聚醚胺。

所述的多功能正渗透膜，其中，所述支撑层为聚砜支撑层，所述聚砜支撑层的孔内壁接枝有PSMP聚合物。

一种多功能正渗透膜的制备方法，其中，包括步骤：

将所述支撑层的上表面，分别依次浸泡于间苯二胺水溶液和均苯三甲酰氯正己烷溶液中，在所述改性支撑层上复合得到活性皮层的半成品；其中，在所述间苯二胺水溶液中浸泡的时间为第一预定时间；在所述均苯三甲酰氯正己烷溶液中浸泡的时间为第二预定时间；

将带胺基的聚合物接枝在所述活性皮层的半成品上，得到多功能正渗透膜。

所述的制备方法，其中，所述支撑层为改性聚砜支撑层，所述改性聚砜支撑层的制备方法包括步骤：

将聚醚酰亚胺溶液在基板上刮制成聚醚酰亚胺薄膜，然后将聚砜溶液在聚醚酰亚胺薄膜上刮制成聚砜薄膜；

去除所述聚醚酰亚胺薄膜得到聚砜支撑层，将靠近聚醚酰亚胺薄膜的一侧面作为所述聚砜支撑层的下表面；

将聚砜支撑层放入二苯甲酮的甲醇溶液中浸泡后，取出所述聚砜支撑层放入SMP溶液中，将所述聚砜支撑层的下表面朝向紫外灯，在紫外灯照射下在所述聚砜支撑层的下表面以及孔内壁上接枝PSMP聚合物，得到改性聚砜支撑层。

所述的制备方法，其中，所述第一预定时间为3-10min。

所述的制备方法，其中，所述第二预定时间为1-3min。

所述的制备方法，其中，所述带胺基的聚合物为聚醚胺。

所述的制备方法，其中，所述聚砜溶液由重量百分百为60-80%的N,N-二甲基乙酰胺、聚乙二醇400和聚砜配置得到。

所述的制备方法，其中，所述步骤将带胺基的聚合物接枝在所述半成品活性皮层上，得到多功能正渗透膜，具体包括将重量百分比为1-15%的聚醚胺水溶液涂覆于所述半成品活性皮层表面，静置1-10min，得到正渗透膜。