本發(fā)明涉及反滲透膜的，具體而言，涉及反滲透膜的制備方法以及反滲透膜。

背景技術(shù)：

1、反滲透膜是一種關(guān)鍵的膜分離技術(shù)，它通過高壓作用下，將水或其他溶液從溶液中分離出來，從而實現(xiàn)物質(zhì)的純化或濃縮，自20世紀(jì)50年代以來，廣泛應(yīng)用于水處理、廢水處理、海水淡化等領(lǐng)域。在反滲透膜中，基膜是支撐整個膜結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，決定了膜的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和分離效率。

2、目前，反滲透膜的基膜主要采用聚砜作為基底。聚砜具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫性和機械強度，因此被廣泛應(yīng)用于反滲透膜的制備中。然而，傳統(tǒng)的聚砜基膜在某些方面存在著一些不足之處，例如其孔隙結(jié)構(gòu)不夠均勻、分離效率有限、彈性模量強度不夠等都會導(dǎo)致膜片在高壓運行下出現(xiàn)壓密化導(dǎo)致失效。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供具有更加均勻和更多貫穿式的孔隙結(jié)構(gòu)、更高的分離效率以及更好的機械性能的反滲透膜的制備方法以及反滲透膜。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供了反滲透膜的制備方法，技術(shù)方案如下：

3、反滲透膜的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)在加熱和攪拌狀態(tài)下向n,n-二甲基乙酰胺中加入聚醚砜，加料完成后攪拌一段時間，得到混合液；

5、(2)將混合液降溫后繼續(xù)加入致孔劑，加料完成后攪拌一段時間，得到前驅(qū)液；

6、(3)對前驅(qū)液進(jìn)行真空脫泡處理，得到鑄膜液；

7、(4)將鑄膜液負(fù)載到載體上，然后進(jìn)行凝膠浴處理，得到基膜；

8、(5)對基膜表面進(jìn)行聚酰胺化處理，即得到反滲透膜。

9、作為上述的反滲透膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟(1)中，溫度達(dá)到50～80℃時加入聚醚砜，加料完成后攪拌24～36小時。

10、作為上述的反滲透膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟(2)中，將混合液降溫至20～40℃時再加入致孔劑，加料完成后攪拌12～24小時。

11、作為上述的反滲透膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟(2)中，所述致孔劑為聚乙烯吡咯烷酮-k30，n,n-二甲基乙酰胺、聚醚砜和聚乙烯吡咯烷酮-k30的質(zhì)量比為(75～82):(16～22):(1～3)。

12、作為上述的反滲透膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟(3)中，將前驅(qū)液在50℃下真空脫泡6～12小時。

13、作為上述的反滲透膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟(4)中，采用無紡布為載體，將溫度為30～60℃的鑄膜液負(fù)載到無紡布上，在純水中進(jìn)行2～150分鐘的凝膠浴處理。

14、作為上述的反滲透膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟(5)中，所述聚酰胺化處理為依次采用間苯二胺溶液和均苯三甲酰氯油相溶液對基膜進(jìn)行浸潤處理。

15、作為上述的反滲透膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟(5)中，

16、首先將基膜浸潤在間苯二胺溶液中；

17、然后使用壓縮空氣刀吹掃基膜表面；

18、隨后將基膜浸潤在均苯三甲酰氯油相溶液中；

19、最后用去離子水沖洗基膜表面，即得到反滲透膜。

20、作為上述的反滲透膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：將基膜在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～3％的間苯二胺溶液中浸潤1～5分鐘；將基膜在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～1％的均苯三甲酰氯油相溶液中浸潤5～60秒。

21、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明其次提供了反滲透膜，技術(shù)方案如下：

22、反滲透膜，由上述第一方面所述的反滲透膜的制備方法制備得到。

23、本發(fā)明的反滲透膜的制備方法以及反滲透膜具有以下優(yōu)點：

24、首先，與傳統(tǒng)的聚砜基底相比，本發(fā)明引入的聚醚砜基底具有以下幾個優(yōu)點：(1)更高的耐熱性：聚醚砜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)約為220℃，比聚砜的tg(約190℃)更高，意味著聚醚砜在高溫下能保持更好的機械強度和穩(wěn)定性，適用于需要較高耐熱性的反滲透膜制備。(2)更好的化學(xué)穩(wěn)定性：聚醚砜在酸、堿、氧化劑和大多數(shù)有機溶劑中都表現(xiàn)出更優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，這使其在各種化學(xué)環(huán)境下更具抗腐蝕性和耐用性，在處理腐蝕性或化學(xué)成分復(fù)雜的液體時更加可靠。(3)更高的抗氧化性能：聚醚砜的分子結(jié)構(gòu)中包含醚鍵(-o-)，這賦予了其較強的抗氧化性能，可以減少膜材料在長期使用過程中因氧化而導(dǎo)致的性能退化。(4)更好的機械強度：聚醚砜具有更高的機械強度和韌性，能夠承受較大的壓力和機械應(yīng)力，不易破裂或變形，這對于反滲透膜在高壓過濾和分離過程中的使用尤為重要。(5)更好的親水性：聚醚砜的親水性優(yōu)于聚砜，這使得聚醚砜在膜制備過程中更易于形成均勻的孔結(jié)構(gòu)，有助于提高膜的通量和抗污染能力，減少污染物在膜表面的積累。(6)更高的生物相容性：聚醚砜具有較好的生物相容性，常用于醫(yī)療器械和生物制品的生產(chǎn)，在水處理過程中可以減少細(xì)菌的附著和膜的生物污染。

25、其次，本發(fā)明在基膜表面進(jìn)行聚酰胺化處理，通過界面聚合反應(yīng)形成聚酰胺層，具有以下優(yōu)點：(1)溶質(zhì)截留率提升：聚酰胺層具有致密的分子結(jié)構(gòu)，能夠有效地截留溶質(zhì)分子，實現(xiàn)高效分離。(2)耐化學(xué)腐蝕和污染：聚酰胺層具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠抵抗多種化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，延長膜的使用壽命。(3)親水性提升：聚酰胺層能夠提升反滲透膜表面的親水性，有助于減少污染物的吸附，降低膜污染風(fēng)險；并且，親水性的增強有助于提高水/鹽選擇性，從而提升膜的脫鹽效率和透水性。

26、綜上可知，本發(fā)明的反滲透膜的制備方法的工藝簡單，材料成本低，所得反滲透膜具有更加均勻和更多貫穿式的孔隙結(jié)構(gòu)、更高的分離效率以及更好的機械性能，可以適應(yīng)更高的操作壓力，能夠在高壓下以較高通量持續(xù)穩(wěn)定運行，應(yīng)用場景更廣泛，實用性強。

27、下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.反滲透膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中，溫度達(dá)到50～80℃時加入聚醚砜，加料完成后攪拌24～36小時。

3.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于：在步驟(2)中，將混合液降溫至20～40℃時再加入致孔劑，加料完成后攪拌12～24小時。

4.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于：在步驟(2)中，所述致孔劑為聚乙烯吡咯烷酮-k30，n,n-二甲基乙酰胺、聚醚砜和聚乙烯吡咯烷酮-k30的質(zhì)量比為(75～82):(16～22):(1～3)。

5.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于：在步驟(3)中，將前驅(qū)液在50℃下真空脫泡6～12小時。

6.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于：在步驟(4)中，采用無紡布為載體，將溫度為30～60℃的鑄膜液負(fù)載到無紡布上，在純水中進(jìn)行2～150分鐘的凝膠浴處理。

7.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于：在步驟(5)中，所述聚酰胺化處理為依次采用間苯二胺溶液和均苯三甲酰氯油相溶液對基膜進(jìn)行浸潤處理。

8.如權(quán)利要求7所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于：在步驟(5)中，

9.如權(quán)利要求8所述的反滲透膜的制備方法，其特征在于：將基膜在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～3％的間苯二胺溶液中浸潤1～5分鐘；將基膜在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～1％的均苯三甲酰氯油相溶液中浸潤5～60秒。

10.反滲透膜，其特征在于：由權(quán)利要求1-9之一所述的反滲透膜的制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了反滲透膜的制備方法以及反滲透膜。制備方法包括步驟：(1)在加熱和攪拌狀態(tài)下向N,N?二甲基乙酰胺中加入聚醚砜，加料完成后攪拌一段時間，得到混合液；(2)將混合液降溫后繼續(xù)加入致孔劑，加料完成后攪拌一段時間，得到前驅(qū)液；(3)對前驅(qū)液進(jìn)行真空脫泡處理，得到鑄膜液；(4)將鑄膜液負(fù)載到載體上，然后進(jìn)行凝膠浴處理，得到基膜；(5)對基膜表面進(jìn)行聚酰胺化處理，即得到反滲透膜。本發(fā)明的制備方法的工藝簡單，材料成本低，所得反滲透膜具有更加均勻和更多貫穿式的孔隙結(jié)構(gòu)、更高的分離效率、更優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性以及更好的機械性能，可以適應(yīng)更高的操作壓力，能夠在高壓下以較高通量持續(xù)穩(wěn)定運行。

技術(shù)研發(fā)人員：呂杰,趙慧,潘洋,李文琦,韓亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都美富特膜環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9