[发明专利]荷正电纳滤膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种荷正电纳滤膜及其制备方法和应用。本发明荷正电纳滤膜的制备方法，包括如下步骤，提供支撑膜；将预处理溶液置于支撑膜的第一表面，其中，预处理溶液中包括有阳离子表面活性剂，且以脂肪酸作为溶剂，脂肪酸在20℃的水中的溶解度小于或等于0.01g/100g水；以及将水相溶液和油相溶液依次置于支撑膜的第一表面，再热处理形成致密层，得到荷正电纳滤膜，其中，水相溶液中包括有荷正电水溶性高分子和多元胺，油相溶液中包括有多元酰氯。该制备方法使荷正电基团牢固的固定于致密层表面，从而使制得的荷正电纳滤膜具有高表面电位，应用于锂提取装置时，能够有效分离水中的Mg²⁺和Li⁺，并且具有高的水通量。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种荷正电纳滤膜及其制备方法和应用。

背景技术

盐湖卤水中含有Li⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等阳离子和SO4^2-、Cl^-、CO₃^2-阴离子，由于Mg²⁺和Li⁺的化学性质相近，因此，对于高镁锂比的盐湖卤水，利用沉淀法提取锂的效果差，相比之下，荷正电纳滤膜能够截留Mg²⁺，使Li⁺透过，因此能够从高镁锂比的盐湖卤水中分离得到锂资源。

但是，传统的荷正电纳滤膜的制备方法主要有两种，一种是通过涂覆法或接枝法在纳滤膜表面形成荷正电物质，然而，涂覆法形成的荷正电物质容易脱落，接枝法则存在制作过程复杂、水通量小、不易规模化生产的问题；另一种是利用荷正电的单体通过界面聚合法制备荷正电纳滤膜，然而这种制备方法制得的荷正电纳滤膜水通量小，且长期运行性能不稳定。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种荷正电纳滤膜及其制备方法和应用；该制备方法使荷正电基团牢固的固定于致密层表面，从而使制得的荷正电纳滤膜具有高表面电位，应用于锂提取装置时，能够有效分离水中的Mg²⁺和Li⁺，并且具有高的水通量。

本发明提供了一种荷正电纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：

提供支撑膜；

将预处理溶液置于所述支撑膜的第一表面，其中，所述预处理溶液中包括有阳离子表面活性剂，且以脂肪酸作为溶剂，所述脂肪酸在20℃的水中的溶解度小于或等于0.01g/100g水；

将水相溶液和油相溶液依次置于所述支撑膜的第一表面，再热处理形成致密层，得到荷正电纳滤膜，其中，所述水相溶液中包括有荷正电水溶性高分子和多元胺，所述油相溶液中包括有多元酰氯。

在一实施方式中，所述阳离子表面活性剂的碳链长度大于或等于4。

在一实施方式中，所述阳离子表面活性剂选自十二烷基溴化铵、十六烷基溴化铵或十八烷基溴化铵中的至少一种。

在一实施方式中，所述阳离子表面活性剂在所述预处理溶液中的质量分数为0.05％-0.3％。

在一实施方式中，所述脂肪酸的碳链长度为6-9。

在一实施方式中，所述脂肪酸选自正己酸、正庚酸、正辛酸或正壬酸中的至少一种。

在一实施方式中，所述荷正电水溶性高分子选自阳离子聚丙烯酰胺或壳聚糖季铵盐中的至少一种。

在一实施方式中，所述荷正电水溶性高分子在所述水相溶液中的质量分数为0.1％-0.3％。

一种荷正电纳滤膜，所述荷正电纳滤膜由如上述的荷正电纳滤膜的制备方法制备得到。

一种如上述的荷正电纳滤膜在锂提取装置中的应用。