[发明专利]一种高性能抗菌性反渗透膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能抗菌性反渗透膜及其制备方法，其制备方法包括如下步骤：将铸膜液均匀涂覆在无纺布上，然后置于纯水凝固浴中，使铸膜液固化于无纺布上，获得底膜；将银纳米线分散在纯水中，配制成银纳米线分散液；将银纳米线分散液均匀涂覆在所述底膜上，干燥一定时间形成附有银纳米线层的底膜：将间苯二胺溶解在水中配制成水相溶液，将均苯三甲酰氯和正己烷混合配制成油相溶液；水相溶液和油相溶液在附有银纳米线层的底膜上发生聚合反应，得到抗菌性反渗透膜。本发明增加银纳米线层，达到长久抗菌的目的，并且降低了间苯二胺的扩散速度，制得的聚酰胺层更加致密且厚度更薄。

技术领域

本发明涉及反渗透膜技术领域，尤其涉及一种高性能抗菌性反渗透膜及其制备方法。

背景技术

反渗透膜技术是一种新型高效的压力驱动分离技术，具有操作简单、分离效率高等优势，已在海水淡化、苦咸水处理、家用净水、环境工程、食品饮料和医药领域得到了广泛的应用。但是反渗透膜在使用过程中，很容易被水中一些有机物或无机物污染，膜污染将直接导致反渗透膜的通量降低，进而运行成本和能耗增加，需要不断的提高反渗透膜膜元件的清洗频率，以达到运行需求，但是这样大大增加了运行成本，而且由于频繁的化学清洗会使反渗透膜膜元件的寿命大幅降低。

另外，膜污染中的微生物污染比较复杂也很难彻底解决，所以提高反渗透膜的抗菌性能，已经成为大量科研工作者的重点研究方向。

近年来，在抗菌性反渗透膜方面已经进行了大量的工作，主要通过膜表面涂覆改性等方法提高反渗透膜抗菌性，但是采用表面涂覆改性会大大降低反渗透膜的初始通量，从而影响抗菌性反渗透膜使用过程中的运行成本。加入抗菌纳米离子对反渗透膜进行改性，虽然可以提高反渗透膜的抗菌性，但是由于抗菌纳米离子的加入会提高反渗透膜的表面粗糙度，众所周知，反渗透膜表面粗糙度的增加会对反渗透膜的抗污染性能大打折扣。另外，在实际运行过程中，抗菌纳米粒子会从反渗透膜上脱落，从而不能达到持续抗菌的目的。

因此，有必要提出一种新的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于，一方面提供了一种高性能抗菌性反渗透膜的制备方法，其包括如下步骤：

S1：将铸膜液均匀涂覆在无纺布上，将涂覆有铸膜液的无纺布置于10-40℃的纯水凝固浴中，使铸膜液固化于无纺布上，形成聚砜多孔支撑层，无纺布层和置于无纺布层上的聚砜多孔支撑层构成底膜；

S2：将银纳米线分散在纯水中，采用超声波超声分散10-120min，使银纳米线均匀分散在纯水中，配制成浓度为100-1000PPM的银纳米线分散液；

S3：将银纳米线分散液均匀涂覆在所述底膜上，在40-80℃的温度下干燥3-10min，形成附有银纳米线层的底膜；其中，银纳米线的长度为10-50μm，银纳米线的直径为1-10nm；

S4：将间苯二胺溶解在水中配制成水相溶液，水相溶液中间苯二胺的质量分数为3wt%；将均苯三甲酰氯和正己烷混合配制成油相溶液，所述油相溶液中均苯三甲酰氯的质量分数为0.3wt%；

S5：将附有银纳米线层的底膜浸没在水相溶液中5-10min，取出并干燥，以去除多余的水相，然后再浸没在油相溶液中1-2min，油相溶液与水相溶液在银纳米线层的表面发生界面聚合反应，反应形成聚酰胺层，然后取出并干燥，得到抗菌性反渗透膜。

进一步的，步骤S2中，所述银纳米线分散液的浓度为100-500PPM。

进一步的，步骤S3中，底膜上涂覆银纳米线分散液后，置于50℃的烘箱中干燥5min，得到附有银纳米线层的底膜。

进一步的，步骤S5中，将附有银纳米线层的底膜浸没在水相溶液中，待水相溶液完全浸润附有银纳米线层的底膜，浸泡10min后取出，然后置于50℃烘箱中去除多余的水相。

进一步的，步骤S5中，在油相溶液中的浸泡时间为1min，在油相溶液中浸泡后的干燥条件为：在65℃的鼓风干燥箱中烘干5min。