[发明专利]一种磁性碳纳米管对复合反渗透膜改性的方法

权利要求书

1.一种磁性碳纳米管对复合反渗透膜改性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将碳纳米管在pH为1-3的酸性水溶液中分散，再加入一定量的按照一定比例混合的二价铁离子盐和三价铁离子盐，调节溶液pH在9-13之间，使二价铁离子、三价铁离子和碳纳米管形成共沉淀物，分离所述共沉淀物并脱水干燥，得到磁性碳纳米管；

（2）将两个形状大小完全一样的磁铁，上下相对间隔放置，并使相对的两面磁极相反，得到的两个磁铁中间的空隙为平行磁场；

（3）将制备反渗透膜支撑层的聚合物溶于有机溶剂中，并加入致孔剂，再加入一定量所述步骤（1）得到的磁性碳纳米管，在一定温度下搅拌至聚合物和致孔剂完全溶解得到有机混合物铸膜液，将得到的有机混合物铸膜液脱泡完全后在平板上刮出一定厚度的铸膜液，得到表面覆盖有铸膜液的平板A；

（4）将所述步骤（3）得到的平板A放入所述步骤（2）的平行磁场中静置，控制平板A与平行磁场的磁铁之间保持一定距离，在保持平板A在平行磁场中不动的情况下，通过浸没-沉淀相转化法使铸膜液固化形成反渗透膜支撑层；

（5）使用一定质量分数的间苯二胺的水溶液浸没所述步骤（4）所得到的反渗透膜支撑层的致密面，然后将反渗透膜支撑层取出，再将反渗透膜支撑层的致密面浸入含有1,3,5-均苯三甲酰氯的正庚烷溶液中，使反渗透膜支撑层致密面表面覆盖聚酰胺层，即得到磁性碳纳米管修饰的反渗透膜；

其中，所述步骤（4）中，将平板A放入平行磁场前还包括以下步骤：先将一块与所述步骤（3）得到的平板A面积一样的磁铁A放于平板A覆盖有铸膜液一侧的上方，静置，将磁性碳纳米管诱导至平板A的表面，再将磁性碳纳米管诱导至表面的平板A放置于平行磁场中；磁铁A位于平板A的上方1-2cm处，磁铁A的表面磁感应强度为0.01-0.50T；平板A上表面距离上方磁铁的下表面的距离为空隙间距的60%-90%，反渗透膜支撑层的厚度为30-200μm；

所述步骤（5）中，磁性碳纳米管修饰的反渗透膜中的磁性碳纳米管突出聚酰胺层的表面。

2.根据权利要求1所述的磁性碳纳米管对复合反渗透膜改性的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，所述碳纳米管的长度为50-500nm、内径为1-6nm、外径为1-30nm。

3.根据权利要求1所述的磁性碳纳米管对复合反渗透膜改性的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，二价铁离子的物质的量与碳纳米管的质量比为0.01-0.03:1（mol/g）；二价铁离子和三价铁离子的摩尔比为1:1.5-3，二价铁离子盐为硫酸亚铁、四水合氯化亚铁和六水合硫酸亚铁铵中的至少一种，三价铁离子盐为六水合氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的磁性碳纳米管对复合反渗透膜改性的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，磁铁表面磁感应强度为0.01-0.50T，两个磁铁之间的空隙距离为1-2cm。

5.根据权利要求1所述的磁性碳纳米管对复合反渗透膜改性的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，制备反渗透膜支撑层的聚合物在有机溶剂、聚合物和致孔剂的混合物中的质量分数为10%-20%；致孔剂在有机溶剂、聚合物和致孔剂的混合物中的质量分数为0.1%-0.5%，搅拌温度为20-80℃，制备反渗透膜支撑层的聚合物为聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯和聚丙烯腈中的任意一种；有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮中的任意一种；致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、二氧化硅和氯化锌中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的磁性碳纳米管对复合反渗透膜改性的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，加入磁性碳纳米管的质量为有机溶剂、致孔剂和聚合物的总质量的0.01%-2%。

7.根据权利要求1所述的磁性碳纳米管对复合反渗透膜改性的方法，其特征在于：所述步骤（5）中，间苯二胺的水溶液中间苯二胺的质量分数为0.5%-5%；正庚烷溶液中的1,3,5-均苯三甲酰氯的质量与正庚烷的体积比为0.01%-2%（g/L）。