一种高效的海水淡化膜的制备方法技术

本发明专利技术属于分离膜技术领域，具体涉及一种高效的海水淡化膜的制备方法，以微孔滤膜为表膜，以聚酰胺基薄膜为中间层，复合而成，并提供了微孔滤膜、聚酰胺基薄膜的具体制备方法。本发明专利技术解决了现有薄膜的缺陷，利用夹心结构的方式采用微孔滤膜保护聚酰胺基薄膜，达到提升使用寿命的效果，同时薄膜整体结构力学强度高，满足目前的机械强度要求。满足目前的机械强度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的海水淡化膜的制备方法


[0001]本专利技术属于分离膜
，具体涉及一种高效的海水淡化膜的制备方法。

技术介绍

[0002]膜分离技术由于具有分离效率高、占地面积小、过程简单、能耗低(无相变)、操作方便等突出优点，逐渐发展成为海水淡化的关键技术，得到了世界各国的高度重视。膜是膜过程的核心，直接决定膜法海水淡化技术的优劣。目前研究人员探究较为广泛的是薄膜反渗透技术，这种方法成本低、灵活、能耗低。但是，作为反渗透主要部件的薄膜，存在耐化学性差、寿命短，机械强度低、分离效果不高的问题，这些问题不仅降低膜通量，影响产水速度，沉积的盐及杂质造成膜层污染，影响出水质量，提高成本。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种高效的海水淡化膜的制备方法，解决了现有薄膜的缺陷，利用夹心结构的方式采用微孔滤膜保护聚酰胺基薄膜，达到提升使用寿命的效果，同时薄膜整体结构力学强度高，满足目前的机械强度要求。
[0004]为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种高效的海水淡化膜的制备方法，以微孔滤膜为表膜，以聚酰胺基薄膜为中间层，复合而成。
[0006]所述微孔滤膜以氧化铝微孔膜为基膜，且微孔滤膜内含有氧化石墨烯，其中，所述氧化铝微孔膜为改性氧化铝微孔膜，所述微孔滤膜的制备方法包括：a1，将氧化石墨烯加入无水乙醇中并加入球磨机中球磨压制处理，形成细粉浆料，然后将细粉浆料超声处理20
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40min，冲入无水乙醇形成均相浆料；所述氧化石墨烯与无水乙醇的质量为3:2
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3，球磨压制的温度为30
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50℃，压制强度为0.8
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1.2MPa，所述超声的频率为100
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200kHz，温度为20
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50℃，所述均相浆料中的氧化石墨烯与无水乙醇的质量比为3:6
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10；a2，将均相浆料微波蒸发2
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5h，得到沉淀，然后将沉淀加入蒸馏水中超声处理2
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4h，得到氧化石墨烯乳液，所述微波蒸发的温度为200
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250℃，微波功率为200
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500W，所述氧化石墨烯乳液的浓度为10
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15g/L，超声处理的频率为40
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60kHz，温度为70
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90℃；a3，将异丙醇铝加入至无水乙醇
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氯仿混合液中搅拌均匀直至完全溶解，然后加入高取代羟丙基纤维素，形成混合溶解液，所述异丙醇铝在混合液中的浓度为50
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100g/L，所述乙醇
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氯仿混合液的乙醇与氯仿体积比为5:2
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4，所述高取代羟丙基纤维素的加入量是异丙醇铝质量的2
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4％；a4，将混合溶解液恒温反应2
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5h，然后微波处理1
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2h形成粘稠浆料，并平铺在基材上压制1
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2h，得到薄膜；所述恒温反应的温度为60
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75℃；微波处理的温度为80
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90℃，微波功率为300
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500W，所述压制的温度为40
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60℃，压力为0.3
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0.5MPa；a5，将薄膜静置在反应釜内静置2
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4h进行原位水解反应，并压制形成氧化铝基薄膜，然后浸泡至二氯化钛
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乙醇液中微波反应2
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3h，取出烘干并密封水解，得到氧化铝基复合膜，所述反应釜内的氛围是氮气与水蒸气的混合氛围，且氮气与水蒸气的体积比为8
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10:1，原位水解的温度为100
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110℃，压制的温度为160
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180℃；所述二氯化钛
‑
乙醇液中的二氯化钛浓度为30
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70g/L，微波反应的温度为20
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30℃，微波功率为400
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600W，所述烘干采用真空烘干，烘干温度为100
‑
110℃，所述密封水解的氛围为氮气与水蒸气的混合氛围，且混合氛围中水蒸气的体积占比为2
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5％，水解的温度为120
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150℃；所述密封水解结束后升温至200
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230℃，并保持20
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30min；a6，将氧化石墨烯乳液放入碱液中超声20
‑
30min，取出后采用蒸馏水洗涤至中性，烘干得到活性氧化石墨烯；然后将活性氧化石墨烯溶解在丙酮
‑
水溶液中形成浆料，并放入氧化铝基复合膜，超声处理2
‑
4h，真空烘干得到氧化石墨烯改性复合膜；所述碱液采用氢氧化钠溶液，且氢氧化钠溶液的pH为9
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12，所述超声的温度为60
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80℃，超声频率为50
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80kHz，烘干采用密封氮气烘干，温度为120
‑
140℃；所述丙酮水溶液的丙酮与水的体积比为4:1
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2，超声处理的超声频率为50
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80kHz，超声温度由10
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20℃上升至60
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70℃，真空烘干的温度为130
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150℃；a7，将氧化石墨烯改性复合膜吹扫20
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50min，烧结2
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4h得到微孔滤膜，所述吹扫采用30
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70℃的氮气，所述烧结采用密封烧结体系，且烧结温度为300
‑
500℃。在该工艺中，氧化铝微孔薄膜通过异丙醇铝水解得到，并经过压制与自身水解聚合，具有微孔特性，且该水解反应的温度足以将其转化为活性氧化铝，二氯化钛与活性氧化铝的表面活性作用下直接吸附形成液膜，同时在无氧环境下转化为氧化亚钛，氧化亚钛自身具有缺氧特性，不仅能够吸引活性氧化铝表面的氧原子，也会吸收氧化石墨烯上的氧原子，形成氧化的固化连接性，其次，一氧化钛的形成能够提升氧化石墨烯的性能，不仅保留自身的氧化石墨烯特性，还能够将其保留石墨烯特性，与此同时，一氧化钛的导电性能将活性氧化铝的活性特点转移至氧化石墨烯表面，大大提升了整体的吸附性能；一氧化钛吸收到表面氧化石墨烯的氧离子，形成二氧化钛的特性，并表面一定的光催化性能，该性能确保其具有一定的光响应特性，同时活性氧化铝的自身活性能够刺激该光响应特性，大大提升响应的效果。该微孔滤膜自身具有良好的微孔特性，能够达到固体物过滤的效果，同时钠离子、钙离子和镁离子通过率极低，且自身微孔通道配合活性氧化铝和氧化石墨烯的亲水特性，对水分子有良好的通透性。微孔滤膜以氧化铝作为基膜，具有一定的机械强度，能够对内层的聚酰胺基薄膜起到保护作用。
[0007]所述聚酰胺基薄膜采用聚四氟乙烯基微孔薄膜为基膜，以聚酰胺薄膜为功能层；所述聚酰胺基薄膜的制备方法包括：b1，将纳米聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效的海水淡化膜的制备方法，其特征在于：以微孔滤膜为表膜，以聚酰胺基薄膜为中间层，复合而成。2.根据权利要求1所述的高效的海水淡化膜的制备方法，其特征在于：所述微孔滤膜以氧化铝微孔膜为基膜，且微孔滤膜内含有氧化石墨烯。3.根据权利要求2所述的高效的海水淡化膜的制备方法，其特征在于：所述氧化铝微孔膜为改性氧化铝微孔膜。4.根据权利要求3所述的高效的海水淡化膜的制备方法，其特征在于：所述改性氧化铝微孔膜为一氧化钛改性氧化铝微孔膜。5.根据权利要求1所述的高效的海水淡化膜的制备方法，其特征在于：所述聚酰胺基薄膜采用聚四氟乙烯基微孔薄膜为基膜，以聚酰胺薄膜为功能层。6.根据权利要求1所述的高效的海水淡化膜的制备方法，其特征在于：所述表膜与中间层间采用聚多巴胺为粘结剂。7.根据权利要求6所述的高效的海水淡化膜的制备方法，其特征在于：所述海水淡化膜的制备方法的具体步骤包括：步骤1，将微孔滤膜放入乙醇水中微波清洗20
‑
30min，取出后真空烘干，备用；步骤2，将多巴胺加入至水中搅拌均匀形成多巴胺溶液，然后将多巴胺溶液均匀涂敷在聚酰胺基薄膜表面，并在表面贴合微孔滤膜，形成预制复合膜；步骤3，将预制复合膜放入反应釜内自聚反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，李世哲，刘刚，
申请(专利权)人：吉林工程技术师范学院，
类型：发明
国别省市：