System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 反渗透膜、制备方法及在海水淡化领域的应用技术_技高网

反渗透膜、制备方法及在海水淡化领域的应用技术

技术编号:44267822 阅读:4 留言:0更新日期:2025-02-14 22:10
本申请公开了反渗透膜、制备方法及在海水淡化领域的应用,涉及反渗透过滤技术领域;本申请提供的一种反渗透膜,所述反渗透膜通过对反渗透膜本体进行活化交联处理、改性交联处理以及还原处理得到。本申请提供了上述反渗透膜的制备方法,包括以下步骤:S1、反渗透膜本体制备;S2、活化交联处理;S3、改性交联处理;S4、还原处理。上述反渗透膜应用在海水淡化领域。本申请制备的反渗透膜经过两次的改性交联大大增强脱盐层的致密度,可明显提升膜片的脱盐率和脱硼率;通过还原羧羟基降低膜片表面负电荷,进一步增强膜片的抗污染性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及反渗透过滤,尤其是涉及反渗透膜、制备方法及在海水淡化领域的应用


技术介绍

1、在水资源短缺的今天,海水淡化技术对缓解沿海地区用水紧张的问题正发挥着越来越重要的作用,反渗透膜法是海水淡化中最具潜力也是发展最快的一项水处理技术,由于海水中含盐量高,区域盐浓度及各种盐组分比例差异大,水质复杂,且含有一定浓度的硼元素。传统海水淡化反渗透膜在应用中存在脱盐率和脱硼率偏低,不耐污染,使用寿命短的问题。开发更耐用的高性能海水淡化反渗透膜一直是市场需求的重点。

2、当前海水淡化膜材料应用最广泛的是芳香聚酰胺反渗透膜,采用界面聚合法制备而成。先在无纺布上涂布一定含量的铸膜液,通过凝胶相转化制得基膜。将基膜浸润在含一定浓度胺单体及其他添加剂的水相中一定时间,去除表面多余的水相,然后涂覆含一定浓度酰氯单体的有机相,经过油水界面的缩合反应形成反渗透膜。将表面的有机相烘干后经过各类漂洗,涂覆一定浓度的pva再次烘干得到成品海水淡化反渗透膜。

3、常规工艺的制备海水淡化膜脱盐层富含羧基和氨基,官能团并未进行充分的利用,高分子链自由体积较大,脱硼率偏低,抗污染性能较差。且涂覆的pva在多次碱洗后会洗掉,无法再对脱盐层进行保护,导致海水膜使用寿命偏短,系统运行成本上升。

4、传统的海水淡化反渗透膜的后处理中,碱洗过程将脱盐层表面的酰氯基团水解转化成了羧基,热处理则是将基膜和脱盐层下部未反应的胺单体洗出。改性过程有采用naclo进行取代反应提高膜片性能,或者采用nano2溶液处理将脱盐层的氨基转化成重氮基团提高膜片性能。涂覆的保护层为单一pva组分或与pva戊二醛进行交联的组分。

5、以上技术中,naclo的后处理虽然能提高海水淡化反渗透膜的性能,但芳香聚酰胺类的膜材料其本身是不耐氯的,使用该工艺制备的膜材料其长期使用寿命会降低。而采用nano2溶液后处理的膜片虽然性能也能提高,但形成的芳香重氮盐本身不太稳定,后期会逐渐转化成酚类或芳肼,使脱盐层分子链自由体积下降脱盐率降低,转化的芳肼具有偶氮基团,对碱性环境的耐受力差。涂覆的pva或交联的pva在短时间内可使膜材料保持稳定的性能,长期使用仍然会水解或被冲刷掉,无法从根本上解决海水淡化反渗透膜的市场使用痛点。


技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题,开发一种(专利技术目的),本申请提供反渗透膜、制备方法及在海水淡化领域的应用。

2、一方面,本申请提供的一种反渗透膜,所述反渗透膜通过对反渗透膜本体进行活化交联处理、改性交联处理以及还原处理得到。

3、可选的,所述活化交联处理用到活化交联剂,所述活化交联剂由包括以下按质量百分比计的组分制备得到:

4、组分a:92~98.5wt%;

5、组分b:0.05~0.5wt%;

6、组分c:0.5~3.8wt%;

7、组分a为苯、甲苯、乙苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯乙烯中的至少一种;

8、组分b为二环己基碳二亚胺(dcc)、二异丙基碳二亚胺(dic)、4-n,n-二甲基吡啶(dmap)、1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(edci)、1-羟基苯并三氮唑(hobt)中的至少一种;

9、组分c为含不饱和键的脂肪胺、含氨基的脂肪类烷烃、芳香胺、氨基醚中的至少一种,更优选的,组分c为1,7-二氨基庚烷及其异构体、1,8-二氨基辛烷及其异构体中的至少一种。

10、可选的,所述活化交联剂的温度为35~65℃。

11、可选的,所述改性交联处理用到改性交联剂,所述改性交联剂由包括以下按质量百分比计的组分制备得到:

12、组分a:97~99.5wt%;

13、组分d:0.5~5wt%;

14、组分e:0.05~0.5wt%;

15、组分a为苯、甲苯、乙苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯乙烯中的至少一种;

16、组分d为羰基二咪唑、2-苯基苯并咪唑、六芳基二咪唑、二咪唑基苯、2,2-二咪唑甲烷、n,n-硫羰基二咪唑中的至少一种;

17、组分e为o-(7-氮杂苯并三氮唑)-n,n,n,n-四甲基脲六氟磷酸酯(hatu)、6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(hctu)、苯并三氮唑-n,n,n,n-四甲基脲六氟磷酸酯(hbtu)、o-苯并三氮唑-n,n,n,n-四甲基脲四氟硼酸酯(tbtu)、2-琥珀酰亚胺基-1,1,3,3-四甲基脲四氟硼酸酯(tstu)中的至少一种;

18、可选的,所述改性交联剂的温度为65~95℃。

19、可选的,所述还原处理用到还原剂,所述还原剂由包括以下按质量百分比计的组分制备得到:

20、组分f:1~5wt%;

21、四氢呋喃:95~98wt%;

22、氯化硼的质量比为:0.5~2wt%;

23、组分f为氢化钠、氢化钾、氢化锂铝、二氢化镁、氢化钙中的至少一种。

24、可选的,所述还原剂的温度为10~25℃。

25、第二方面,本申请提供了上述反渗透膜的制备方法,包括以下步骤:

26、s1、反渗透膜本体制备

27、在基膜表面涂覆一定量的水相溶液后,用压辊及风刀去除表面多余水相液滴;再涂覆有机相溶液,反应一定时间后,用烘箱烘干表面多余的有机相得到初生反渗透膜;将初生反渗透膜表面喷淋碳酸钠溶液,然后用纯水清洗,并用气刀除去表面多余的纯水,得到反渗透膜本体;

28、s2、活化交联处理

29、在反渗透膜本体表面涂覆活化交联剂,反应5min后,在烘箱中烘干表面多余的溶液。然后将膜片在70℃的高温去离子水中清洗6min,将膜片中多余的水相胺单体洗出,用气刀除去表面多余的水;

30、s3、改性交联处理

31、在经过活化交联和高温清洗后的膜片表面涂覆改性交联剂,反应结束后,用气刀除去表面有多余的溶液;

32、s4、还原处理

33、在膜片表面涂覆还原剂,反应时间3min,用气刀除去表面多余的四氢呋喃;将膜片浸润在浓度为0.2%~3%的亚硫酸氢钠溶液中3~6min,用气刀除去表面多余的亚硫酸氢钠溶液后,在70℃的烘箱中烘干2min得到反渗透膜成品。

34、可选的,所述s2中烘箱烘干的温度为100~130℃,烘干时间为3.5~8min。

35、可选的,所述s3中,涂覆改性交联剂后的反应时间为3~6min;

36、和/或,所述s4中,膜片浸润在亚硫酸氢钠溶液内2.5~4.5min。

37、第三方面,本申请提供了上述反渗透膜在海水淡化领域的应用。

38、综上所述,本专利技术包括以下至少一种有益技术效果:

39、1.本申请制备的反渗透膜经过活化交联剂,活化了表面羧基,利用共沸热反应的原理促进活化交联剂胺类物质的氨基与脱盐层表面的羧基的交联架桥作用,除去反应多余的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种反渗透膜,其特征在于,所述反渗透膜通过对反渗透膜本体进行活化交联处理、改性交联处理以及还原处理得到。

2.根据权利要求1所述的反渗透膜,其特征在于,所述活化交联处理用到活化交联剂,所述活化交联剂由包括以下按质量百分比计的组分制备得到:

3.根据权利要求2所述的反渗透膜,其特征在于,所述活化交联剂的温度为35~65℃。

4.根据权利要求1所述的反渗透膜,其特征在于,所述改性交联处理用到改性交联剂,所述改性交联剂由包括以下按质量百分比计的组分制备得到:

5.根据权利要求4所述的反渗透膜,其特征在于,所述改性交联剂的温度为65~95℃。

6.根据权利要求1所述的反渗透膜,其特征在于,所述还原处理用到还原剂,所述还原剂由包括以下按质量百分比计的组分制备得到:

7.根据权利要求6所述的反渗透膜,其特征在于,所述还原剂的温度为10~25℃。

8. 一种权利要求1所述的反渗透膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8中所述的制备方法,其特征在于:所述S2中烘箱烘干的温度为100~130℃,烘干时间为3.5~8min。

10.根据权利要求8中所述的制备方法,其特征在于:所述S3中,涂覆改性交联剂后的反应时间为3~6min;

11.一种权利要求1所述的反渗透膜在海水淡化领域的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种反渗透膜,其特征在于,所述反渗透膜通过对反渗透膜本体进行活化交联处理、改性交联处理以及还原处理得到。

2.根据权利要求1所述的反渗透膜,其特征在于,所述活化交联处理用到活化交联剂,所述活化交联剂由包括以下按质量百分比计的组分制备得到:

3.根据权利要求2所述的反渗透膜,其特征在于,所述活化交联剂的温度为35~65℃。

4.根据权利要求1所述的反渗透膜,其特征在于,所述改性交联处理用到改性交联剂,所述改性交联剂由包括以下按质量百分比计的组分制备得到:

5.根据权利要求4所述的反渗透膜,其特征在于,所述改性交联剂的温度为65~95℃。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈志伟陈真熊治
申请(专利权)人:安徽智泓净化科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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