[发明专利]一种类水滑石复合正渗透膜支撑层及其制备方法

摘要

本发明涉及一种类水滑石复合正渗透膜支撑层及其制备方法。该复合型支撑层的组成包括聚合物本体和类水滑石纳米颗粒添加材料，其特征是类水滑石纳米颗粒在聚合物内高度分散。该复合型支撑层的制备方法包括类水滑石纳米颗粒的合成和洗涤、类水滑石纳米颗粒和聚合物在有机溶剂中的混合、制膜和相转化等步骤。本发明制备的类水滑石复合正渗透膜支撑层具有较高的孔隙率和亲水性，并有效的增加了支撑层的热稳定性以及支撑层表面的孔径、降低了内部浓差极化现象，在正渗透膜的制备方面具有重要应用前景。

主权项

一种类水滑石复合正渗透膜的制备方法，包括以下步骤：(1)类水滑石纳米颗粒的合成和洗涤：将9.6g Mg(NO3)2·6H2O和4.7g Al(NO3)3·9H2O加入50ml的纯水配制成为盐溶液，将其逐滴滴加到由2.65g Na2CO3加入50ml的纯水配制的水溶液中，用4M的NaOH控制其pH＝12，混合溶液在室温下搅拌12小时后，得到MgAl‑CO3‑LDH，其粒径大小为30‑50nm，然后用纯水将其洗涤至pH＝7，并用丙酮洗涤3次后备用；(2)类水滑石纳米颗粒和聚合物在有机溶剂中的混合，得到类水滑石/聚合物复合材料铸膜液：将0.12g MgAl‑CO3‑LDH加入到33g甲基吡咯烷酮和11g二甲基甲酰胺的混合溶剂中，超声30min后，加入6g聚砜，在室温下搅拌8h，静止脱泡15h，得到类水滑石/聚砜复合材料铸膜液；(3)利用相转化的方法得到类水滑石复合正渗透膜支撑层：用150μm的刮刀在洁净的玻璃板上刮膜，刮好后立刻浸入3wt％甲基吡咯烷酮的水溶液中10min，然后转移到纯水中储存，制得聚砜/MgAl‑CO3类水滑石复合正渗透膜支撑层；(4)在类水滑石复合正渗透膜支撑层的致密侧形成聚酰胺活性层，得到类水滑石复合正渗透膜：将聚砜/MgAl‑CO3类水滑石复合正渗透膜支撑层的致密侧放入3.4wt％间苯二胺的水溶液中2min，取出后利用气刀吹脱表面多余的溶液液滴，再将致密侧放入0.15wt％1，3，5‑苯三甲酰氯的Isopar‑G有机溶液中1min，取出后用95度去离子水热处理2min后，分别用200ppm次氯酸纳水溶液和1000ppm亚硫酸氢纳水溶液浸泡2min和0.5min后，取出后用95度去离子水热处理2min，得到类水滑石复合正渗透膜。