[发明专利]一种多醛交联聚乙烯醇作为中间层的聚酰胺纳滤膜的制备方法

说明书

一种多醛交联聚乙烯醇作为中间层的聚酰胺纳滤膜的制备方法，它涉及纳滤膜的制备方法，它是要解决现有的三明治结构纳滤膜的膜表面易被污染、膜易膨胀、稳定性差的技术问题。本方法：一、在聚醚砜微滤膜表面制备多醛交联聚乙烯醇中间层膜；二、中间层膜吸收多胺基或多亚胺基物质；三、中间层膜上的多胺基或多亚胺基物质与多酰氯基物质反应，得到多醛交联聚乙烯醇作为中间层的聚酰胺纳滤膜。该纳滤膜的截留率为90％～98％，该膜通量8.0～25L·(m²·bar·h)^‑1。可应用于废水处理、海水淡化领域。

技术领域

本发明涉及纳滤膜的制备方法。

背景技术

膜分离技术中的纳滤膜分离技术是海水淡化中常用的策略和手段，然而纳滤膜的Traded-off效应是困扰纳滤膜技术推广的主要原因，即纳滤膜的截留率和膜通量在数值上存在相反的增长趋势。现有技术中通过在基膜和选择性分离层的中间嵌入亲水性的物质，用来提高纳滤膜的综合分离性能，这种“三明治”结构的纳滤膜被称为简称TFN。《膜科学杂志》(Journal of Membrane Science)的2020年601期上的《用于低压分子分离的具有双电荷夹层结构的多酚工程膜》(Polyphenol engineered membranes with dually chargedsandwich structure for low-pressure molecular separation)通过层层自组装法制备了一种三明治结构纳滤膜。但是该纳滤膜的分离功能层易脱落，易发生溶胀效应，聚合物离子易被损坏，使纳滤膜的膜表面易被污染，且膜易膨胀，稳定性差。

发明内容

本发明是要解决现有的三明治结构纳滤膜的膜表面易被污染、膜易膨胀、稳定性差的技术问题，而提供一种多醛交联聚乙烯醇作为中间层的聚酰胺纳滤膜的制备方法。

本发明的多醛交联聚乙烯醇作为中间层的聚酰胺纳滤膜的制备方法，按以下步骤进行：

一、聚醚砜微滤膜表面的多醛交联聚乙烯醇中间层膜的制备：按多醛基物质的质量百分浓度为0.01％～50％、聚乙烯醇的质量百分浓度为0.01％～50％，强酸催化剂的质量百分浓度为0.01％～50％、多羟基物质的质量百分浓度为0.01％～50％，将多醛基物质、聚乙烯醇、强酸催化剂、多羟基物质加入到水中，混合均匀，得到混合溶液；再将聚醚砜微滤膜放在混合溶液中浸渍处理1～200min，然后将聚醚砜微滤膜取出，放置于温度为10℃～200℃的烘箱中交联处理1～200min，得到中间层膜；

二、将中间层膜浸渍在质量百分浓度为0.01％～50％的多胺基或多亚胺基物质溶液中保持1～200min，然后将中间层膜取出，室温干燥1～200min，得到吸收多胺基或多亚胺基物质单体的中间层膜；

三、按多酰氯基物质的质量百分浓度为0.001％～50％配制多酰氯基物质的正己烷溶液，然后将吸收多胺基或多亚胺基物质单体的中间层膜放在多酰氯基物质的正己烷溶液中保持1s～500s，取出后，再放在温度为10℃～200℃的烘箱中保持1min～200min，得到多醛交联聚乙烯醇作为中间层的聚酰胺纳滤膜。

更进一步地，步骤一中所述的多醛基物质为戊二醛、乙二醛、丙二醛或丁二醛。

更进一步地，步骤一中所述的强酸催化剂为硫酸或盐酸。

更进一步地，步骤一中所述的多羟基物质为单宁酸、木质素多酚、没食子酸、鞣酸或六羟基二酚酸。多羟基物质可以提高水溶液的亲水性，降低水相单体溶液界面聚合反应的单体迁移速率，提高界面聚合效率。

更进一步地，步骤一中所述的混合溶液中，多醛基物质的质量百分浓度为0.1％～1％、聚乙烯醇的质量百分浓度为1％～3％，强酸催化剂的质量百分浓度为0.1％～1％、多羟基物质的质量百分浓度为0.1％～3％。