專利名稱：一種反滲透復(fù)合膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及反滲透復(fù)合膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
反滲透膜是一類高分子材料制備的，能夠?qū)崿F(xiàn)反滲透膜分離操作的人造半透膜。其作用原理是通過壓力差為動力，從溶液中分離出溶劑。由于反神透明的膜孔徑非常小，因此能有效的去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等，具有耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工、水處理、海水淡化、醫(yī)藥等領(lǐng)域。反滲透膜主要分為兩大類:一類是具有非對稱結(jié)構(gòu)的醋酸纖維素膜；另一類是芳香族聚酰胺復(fù)合膜。其中，芳香族聚小安安反滲透復(fù)合膜具有脫鹽率高，水通量大，應(yīng)用PH范圍寬且化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點，廣泛被適用。目前已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的芳香族聚酰胺反滲透復(fù)合膜是由多元胺和多元酰氯在多孔支撐層上通過界面聚合技術(shù)制備的，所得到的聚芳香酰胺分離層厚度大約為200nm，其到了主要的脫鹽分離作用，而多孔支撐層則提供必要的機械強度和耐壓密性。在反滲透復(fù)合膜中，控制復(fù)合膜分離性能的關(guān)鍵是復(fù)合膜最上層的聚酰胺超薄分離層，而水通量和脫鹽率是評價反滲透復(fù)合膜性能的兩個重要參數(shù)。目前，商業(yè)化的反滲透復(fù)合膜是由間苯二胺(MPDA)和均苯三酰氯(TMC)通過界面聚合方法制備得到，合成路線如
下所示:`
權(quán)利要求
1.一種反滲透復(fù)合膜，包括: 支撐層； 活性分離層，設(shè)置于所述支撐層表面； 所述活性分離層由芳香多元胺與聯(lián)苯多元酰氯通過界面聚合形成； 所述芳香多元胺包括1，3，5-均苯三胺和間苯二胺； 所述聯(lián)苯多元酰氯如式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)所示；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透復(fù)合膜，其特征在于，所述聯(lián)苯多元酰氯為3，4’，5-聯(lián)苯三酰氯、3，3’，5，5’ -聯(lián)苯四酰氯、2，2’，5，5’ -聯(lián)苯四酰氯和2，2’，4，4’ -聯(lián)苯四酰氯、2，4，3’，5’ -聯(lián)苯四酰氯、2，3，4’，6-聯(lián)苯四酰氯和2，4，4’，6-聯(lián)苯四酰氯中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透復(fù)合膜，其特征在于，所述1，3，5-均苯三胺按照以下方法制備: 3，5- 二硝基苯甲酰氯與疊氮化鈉反應(yīng)，得到3，5- 二硝基苯甲酰疊氮； 將所述3，5- 二硝基苯甲酰疊氮在無水甲苯中進行熱重排，然后在弱堿的有機溶劑中進行水解，得到1，3- 二硝基-5-苯胺； 將所述1，3- 二硝基-5-苯胺與氫氣在催化劑作用下反應(yīng)，得到1，3，5-均苯三胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透復(fù)合膜，其特征在于，所述支撐層包括: 聚酯無紡布和設(shè)置于所述聚酯無紡布表面的聚砜材料層； 所述活性分離層形成于所述聚砜材料層表面。
5.一種反滲透復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟: a)將芳香多元胺的水溶液傾倒在支撐層表面； 所述芳香多元胺包括1，3，5-均苯三胺和間苯二胺； b)將聯(lián)苯多元酰氯的有機溶液傾倒在所述芳香多元胺水溶液形成的液膜表面，得到具有活性分離層預(yù)制件； 所述聯(lián)苯多元酰氯如式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)所示；
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述芳香多元胺水溶液中芳香多元胺的質(zhì)量體積濃度為1.5% 3.0%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述1，3，5-均苯三胺和間苯二胺的質(zhì)量比為(0.05 1.50): (1.45 2.95)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述聯(lián)苯多元酰氯的有機溶液中所述聯(lián)苯多元酰氯的質(zhì)量體積濃度為0.05% 0.2%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種反滲透復(fù)合膜，包括支撐層；活性分離層，設(shè)置于所述支撐層表面；所述活性分離層由芳香多元胺與聯(lián)苯多元酰氯通過界面聚合形成；所述芳香多元胺包括1,3,5-均苯三胺和間苯二胺；所述聯(lián)苯多元酰氯如式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)所示。其制備方法為一種反滲透復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟將芳香多元胺的水溶液傾倒在支撐層表面；將聯(lián)苯多元酰氯的有機溶液傾倒在所述芳香多元胺水溶液形成的液膜表面，得到具有活性分離層預(yù)制件；將所述預(yù)制件干燥后得到反滲透膜。本發(fā)明的反滲透復(fù)合膜，具有較高的水通量及脫鹽率。實驗結(jié)果表明，水通量為34～52L/m2h，脫鹽率為97.8%以上。
文檔編號B01D69/12GK103143271SQ20131009021
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者鄭吉富, 李勝海, 張所波, 張奇峰, 張志廣 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所