[发明专利]阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜及制备方法与应用

说明书

本发明公开了阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜及制备方法与应用，其制备方法为：(1)配制阳离子聚丙烯酰胺水溶液；(2)将阳离子聚丙烯酰胺水溶液经过预处理的基膜进行死端吸附过滤，使基膜表面沉积阳离子聚丙烯酰胺；(3)将步骤(2)得到的过滤膜取出，自然环境下放置，风干，得到一种阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜。本发明选用的聚醚砜超滤膜为基膜，相对于其他材质超滤膜截留率更高且更加稳定；本发明选用聚醚砜超滤膜的截留分子量为1000‑5000Da，在保证了截留效果的同时极大的提高了过滤效率；本发明采用绿色无毒的阳离子聚丙烯酰胺为改性物质；本发明采用物理过滤吸附作为改性方式，具有操作简单、易于规模化等优点。

技术领域

本发明涉及膜分离制备领域，更具体地涉及一种阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜及制备方法与应用。

背景技术

阻垢剂是反渗透运行过程中用于抑制膜表面无机盐结垢的不可缺少的物质，但对于其用量的控制和检测方法却极少。常规痕量物质检测的仪器如液相，质谱，核磁等仪器投资成本又极高，因此研发一种能够实现对痕量阻垢剂便捷检测的技术手段对提高反渗透运行效益和减少环境污染都具有及其重要的意义。

在实际测试过程中，发现传统商业超滤膜不能有效的实现检测方法中阻垢剂的高效富集检测，其主要原因有以下三点，

(1)用于富集检测的膜本体必须为非晶型结构，如果富集膜本身为晶型结构，如PVDF超滤膜，会导致检测结果具有极大的波动性，从而导致富集检测不准确。

(2)被检测阻垢剂，多为大分子聚合物，其在溶液中分子量分布较广，其布区范围可达1K-40K。因此选择合适的膜截留分子量对富集检测过程极为重要，过大的截留分子量导致富集结果不准确；过小又会出现富集过程过长甚至膜面完全堵塞从而富集不能实现。

(3)绝大部分商业超滤膜表面均为负电性，而这与某些阻垢剂如PESA(聚环氧琥珀酸)负电性相同，根据同性相斥原理，分子量较小的电负性的PESA难以在商业超滤膜表面有效的沉积。

因此，亟需一种可以应用在水中阻垢剂的富集检测装置的检测膜片，实现提高阻垢剂如PESA等的富集检测精度。

发明内容

本发明的目的在于现有技术的不足，提供阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜。

本发明的第二个目的是提供阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜的制备方法。

本发明的第三个目的是提供阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜截留及吸附阻垢剂PESA应用。

本发明的技术方案概述如下：

阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜的制备方法，包括如下步骤:

(1)将分子量范围为800K-1000K的阳离子聚丙烯酰胺加入到去离子水中，搅拌，使阳离子聚丙烯酰胺溶解，得到阳离子聚丙烯酰胺水溶液；

(2)将阳离子聚丙烯酰胺水溶液经过预处理的基膜在渗透过滤压力0.2-0.3Mpa的条件下，进行死端吸附过滤，使基膜表面沉积阳离子聚丙烯酰胺；所述基膜为截留分子量1000Da-5000Da的聚醚砜超滤膜；

(3)将步骤(2)得到的过滤膜取出，自然环境下放置，风干，得到一种阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜。

所述阳离子聚丙烯酰胺水溶液的浓度为480mg/L-520mg/L。

所述基膜表面沉积阳离子聚丙烯酰胺的量为3.5mg/cm²-5.5mg/cm²。

上述方法制备的阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜。

上述阳离子聚丙烯酰胺改性聚醚砜聚合膜截留及吸附阻垢剂的应用。

本发明的优点：