[发明专利]一种PDA-PAM接枝改性的亲水性反渗透膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种PDA‑PAM接枝改性的亲水性反渗透膜及其制备方法。所述接枝亲水层是由聚多巴胺(PDA)和聚丙烯酰胺(PAM)反应生成。具体制备方法为：将少量多巴胺(DA)溶解于pH为8.8的Tris‑HCl缓冲溶液中，搅拌均匀；然后将预处理好的反渗透膜上表面与配制好的DA改性溶液反应；然后与配制好的PAM水溶液反应，一段时间后得到PDA‑PAM接枝改性的亲水性反渗透膜。本发明的优势：(1)以PDA作为中间涂层，PAM间接的均匀接枝在反渗透膜表面，PDA‑PAM的接枝改性显著提高了反渗透膜的亲水性；(2)PDA‑PAM的接枝改性有效减少了污染物在膜表面的吸附和沉积，提高了反渗透膜的抗污染能力；(3)PDA‑PAM的接枝改性还可以有效抑制细菌在膜表面生长，提高了反渗透膜的抗菌能力。

技术领域

本发明属于分离膜材料制造领域，具体为一种PDA-PAM接枝改性的亲水性反渗透膜及其制备方法。

背景技术

反渗透技术是利用压力驱动实现溶质和溶剂分离的高端水处理技术，可有效去除水中的离子和小分子有机物等，与其他分离技术相比具有高效节能、易操作等优点，广泛应用于饮用水净化、锅炉补给水、医药、食品、苦咸水脱盐以及工业废水处理等多个领域，一直是国内外膜领域研究的热点。大多数反渗透膜是以超滤膜作为支撑层，在支撑层表面上通过多元胺和多元酰氯之间的界面聚合反应制备而成的复合膜，具备高交联度和较低自由体积，因此表现出良好的选择性，较好的水通量性能。

但在实际水处理过程中，由于聚酰胺层的亲水性较差，水中的细菌、病毒、有机物及胶体等污染物在膜表面和膜孔内吸附沉淀造成膜孔的堵塞，引起膜污染，进而导致膜的分离性能的衰减和分离效率的降低，严重限制反渗透膜技术在各个领域的推广及应用，膜污染已经成为制约反渗透技术发展和推广的重要因素之一。

目前解决膜污染问题最常见的方法就是对膜进行亲水改性，即提高膜的亲水性，在水处理过程中在膜表面形成一层水膜，阻碍细菌、病毒、有机物及胶体等污染物在膜表面吸附沉淀。目前常见的亲水改性方法是采用物理涂覆方法在复合膜表面涂覆一层亲水性聚合物，如“CN201210007030.6”在聚酰胺层表面上涂覆一层丝胶蛋白。但由于涂层与复合膜之间的相互作用力差，涂层容易脱落，使得复合膜丧失亲水改性效果。该方法还很难控制亲水涂层的涂覆量，涂覆量太大会造成水阻力增加，导致水通量降低；涂覆量太少易脱落。

因此，研究一种制备方法简单、亲水改性效果长久而不影响渗透性能的反渗透膜成为研究抗污染反渗透膜的关键。

发明内容

本发明针对传统反渗透膜存在的亲水性差、亲水改性方法不稳定等技术缺陷，提出一种PDA-PAM接枝改性的亲水性反渗透膜及其制备方法。

本发明技术方案如下：

一种PDA-PAM接枝改性的亲水性反渗透膜，其特征在于，亲水性反渗透膜由无纺布、聚合物支撑层、聚酰胺功能层和接枝亲水层组成，所述接枝亲水层是由聚多巴胺(PDA)和聚丙烯酰胺(PAM)反应生成。其制备方法具体包括以下步骤：

1.将反渗透商品膜在去离子水中浸泡24h后取出，用去离子水反复冲洗膜表面后备用；

2.将少量多巴胺(DA)溶解于pH为8.8的Tris-HCl缓冲溶液中，搅拌均匀；

3.将预处理好的反渗透膜上表面与步骤2配制好的DA改性溶液在常温下反应一段时间后，去除膜表面多余的溶液并用去离子水清洗；

4.配制一定浓度的PAM水溶液，经过步骤3处理后的反渗透膜上表面与配制好的PAM水溶液反应，一段时间后去除膜表面多余的溶液并用去离子水清洗，室温下干燥，即可得到PDA-PAM接枝改性的亲水性反渗透膜；