[发明专利]一种荷正电耐酸纳滤膜的制备方法及荷正电耐酸纳滤膜

说明书

本发明涉及一种荷正电耐酸纳滤膜的制备方法及荷正电耐酸纳滤膜，方法通过在聚砜超滤基膜表面浸涂多元胺水溶液，静置预定的第一时间段后，去除聚砜超滤基膜表面的多余水相溶液；在聚砜超滤基膜表面浸涂含多元磺酰氯的油相溶液，静置预定的第二时间段后，将聚砜超滤基膜放入烘箱，在60～90℃下加热；利用油相溶剂清洗加热后的聚砜超滤基膜的膜面，去除聚砜超滤基膜表面多余油相溶剂；在聚砜超滤基膜涂覆聚乙烯亚胺溶液，并再次放入烘箱，在80～100℃下烘干得到表面为正电荷的耐酸纳滤膜，脱盐层具有三明治结构。本发明荷正电耐酸纳滤膜耐酸性能优异，酸透过率高，对金属离子去除率大幅度提高，非常适合用稀酸的纯化。

技术领域

本发明涉及高分子分离膜技术领域，具体涉及一种荷正电耐酸纳滤膜的制备方法及荷正电耐酸纳滤膜。

背景技术

纳滤是近年来最受关注的膜分离技术，可实现高效、节能的液体分离。由于纳滤膜的孔径在纳米范围内，能在较低操作压力下得到较高的渗透通量，实现一价、二价金属离子的分离，同时还能在一定分子量范围内实现有机物的精确筛分，因此具有广泛的应用潜力。纳滤的主要应用领域有染料分离，药物浓缩、水软化，有机物去除和分盐，纳滤对不同的物质有不同的截留机理，对于不带电荷的有机物，主要是依靠分离层的孔径筛分来实现截留，对于带电荷的有机物和离子，则是依靠孔径筛分和电荷效应的综合作用。

目前市售纳滤膜的脱盐层是通过多元胺和多元酰氯界面聚合反应形成的聚酰胺，由于聚酰胺中的酰胺键在酸性或碱性条件下易于水解，因此市售的纳滤膜在酸碱条件使用寿命短，无法处理酸性或碱性废水。

目前，现有技术公开了采用多元胺与多元磺酰氯聚合制备聚磺酰胺纳滤膜，聚磺酰胺脱盐层具有较好的耐酸性能。CN102120149 A公开了一种耐酸纳滤膜的制备方法，采用界面聚合的方法，以哌嗪为水相单体，1,3,6-萘三磺酰氯为油相单体进行界面聚合在多孔基材上制备聚磺酰胺。CN103260731 A公布了一种聚磺酰胺膜的制备方法，采用的水相单体为脂肪族氨，油相单体为含有磺酰基团的化合物。

现有技术中，所公开的聚磺酰胺纳滤膜，都是利用多元胺与多元磺酰氯之间的界面聚合来制备。由多元氨与多元磺酰氯之间反应速度较慢，界面反应首先形成较为松散的初生态聚磺酰胺脱盐层，初生态脱盐层中，尤其是在界面聚合中靠近油相溶剂这一侧残留大量的磺酰氯基团，磺酰氯最终水解生成带负电的磺酸基团。由于较为松散的脱盐层交联结构截留效果差和带有负电的脱盐层，多价金属离子与脱盐层上磺酸基团的吸引作用使得膜对金属离子的截留率降低。正是因为这个原因，耐酸纳滤膜对废酸中的金属离子去除率不高，从而影响了耐酸纳滤膜的应用，尤其是废酸资源化利用，基于上述原因，市面上仍然没有出现大规模销售的商品化聚磺酰胺纳滤膜。

在钛白粉和轧钢生产中，会产生大量含有较高浓度铁离子的稀酸，稀酸中金属离子浓度累积到一定程度就不能使用，必须对稀酸进行处理。传统方法采用中和法进行处理，产生大量的高浓盐水需进一步处理，处理费用极为高昂。采用对二价以上金属离子有较高去除率、对酸有高透过率的耐酸纳滤膜对酸进行物理分离是处理这类稀酸的最佳选择，耐酸纳滤膜能够在较低运行压力去除金属离子实现酸的纯化，酸可实现回用，大大降低酸的使用和处置成本，是一种绿色的处理技术。随着我国对环保的日益重视，工业化生产过程中所产生的废酸资源化处置成为迫切需求，因此开发一种可工业化的具有超高酸和金属离子分离率的耐酸纳滤膜势在必行。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种荷正电耐酸纳滤膜的制备方法及荷正电耐酸纳滤膜，解决耐酸纳滤膜脱盐层交联度不高，表面带负电荷，对金属离子去除率较低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种荷正电耐酸纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)在聚砜超滤基膜表面浸涂多元胺水溶液，静置预定的第一时间段后，去除所述聚砜超滤基膜表面的多余水相溶液；

(2)在所述聚砜超滤基膜的膜面浸涂含多元磺酰氯的油相溶液，静置预定的第二时间段后，将所述聚砜超滤基膜放入烘箱，在60～90℃下加热；