[发明专利]高性能纳滤膜及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种高性能纳滤膜，包括多孔聚合物超滤基膜和分离层，其中所述分离层包含交联聚酰胺负电筛分层和接枝单体正电荷层，所述正电荷层为短直链多元胺在荷负电筛分层表面接枝形成的层。

2.根据权利要求1所述的高性能纳滤膜，其中所述分离层厚度为50-150纳米，分离层孔直径0.8-1.0纳米。

3.根据权利要求1所述的高性能纳滤膜，其中所述短直链多元胺为伯氨基封端，重复单元为-(NHCH₂CH₂)-的多元胺化合物，其重复单元数在1-5之间。

4.根据权利要求3所述的高性能纳滤膜，其中所述短直链多元胺选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的高性能纳滤膜，其中所述短直链多元胺在纳滤膜表面的接枝率为1-18％；纳滤膜表面的荷正电基团分布尺寸为1.0±0.3至1.6±0.4纳米。

6.根据前述权利要求中任一项所述的高性能纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

1)、在多孔聚合物基膜表面涂覆含有二元胺的水相溶液，静置2-10分钟，然后除去膜表面多余的水相溶液；

2)、在步骤1)膜表面涂覆含有多元酰氯的油相溶液，界面聚合反应10-120秒，使二元胺与多元酰氯反应生成交联的聚酰亚胺层，用油相溶剂冲洗膜表面，并除去膜表面多余的油相溶液，制得纳滤膜；

3)、接着，在步骤2)所得到的纳滤膜表面涂覆含有短直链多元胺的醇溶液，并静置1-5分钟，使步骤2)中纳滤膜表面残留的酰氯基团与短直链多元胺反应，从而在纳滤膜表面接枝上一层短直链多元胺正电荷层；最后，将所得的膜浸入去离子水中保存，制得富氨单体接枝的弱荷正电纳滤膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中在步骤1)中，所述二元胺选自哌嗪、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、3,5-二氨基苯甲酸、2,4-二氨基甲苯、2,4-二氨基苯甲醚、苯二甲基二胺、1,2-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、1,3-双哌啶基丙烷、4-氨基甲基哌嗪中的一种或多种；所述水相溶液中二元胺质量占0.25-3.5份，其余为水。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其中在步骤2)中，所述多元酰氯选自对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯、丁二酰氯、丁三酰氯、戊二酰氯、戊三酰氯、己二酰氯、己三酰氯、癸二酰氯、癸三酰氯中的一种或多种；用于配制多元酰氯的油相溶液的有机溶剂为正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷中的一种或多种；在所述油相溶液中，多元酰氯质量占0.1-3.5份，有机溶剂质量占96.5-99.9份。

9.根据权利要求1所述的纳滤膜和权利要求6所述的制备方法，其中在步骤3)中，所述短直链多元胺优选乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺的一种或多种；用于配制短直链多元胺的醇溶液的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇的一种或多种；在所述醇溶液中短直链多元胺质量占0.1-4份，醇溶剂质量占96-99.9份。

10.根据前述权利要求1-5中任一项所述的高性能纳滤膜在镁锂分离和重金属去除领域的用途，如用于盐湖提锂行业的镁锂分离、海水淡化、工业废水处理。