本發(fā)明涉及反滲透膜，具體涉及一種抗污染反滲透膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，反滲透膜分離技術(shù)在廢水處理方面占據(jù)優(yōu)勢地位。而反滲透膜在應(yīng)用過程中的抗污染性能直接影響其分離性能，研制和開發(fā)具有耐污染的反滲透膜材料將是膜技術(shù)發(fā)展的重要方向。

2、現(xiàn)有反滲透膜的表面脫鹽層多是采用二元胺與三元酰氯制備形成的聚酰胺結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)存在酰氯基團過剩的情況，容易水解生成羧酸基團，從而使得反滲透膜表面呈現(xiàn)電負(fù)性；在其應(yīng)用過程中易與正電性的污染物發(fā)生靜電吸附作用，從而造成反滲透膜表面污染，導(dǎo)致反滲透膜水通量衰減以及分離性能下降。然而，現(xiàn)有市場上公開的抗污染反滲透膜產(chǎn)品大多也存在不耐正電性污染物污染的問題。

3、綜上所述，需要開發(fā)一種抗污染反滲透膜及其制備方法以解決現(xiàn)有抗污染反滲透膜產(chǎn)品存在不耐正電性污染物污染的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種抗污染反滲透膜及其制備方法，具體技術(shù)方案如下：

2、在第一方面，本發(fā)明提供了一種抗污染反滲透膜的制備方法，包括：

3、步驟s1、制備特異性多元胺

4、將多元胺物質(zhì)與保護氨基化合物溶于第一溶劑中配置成第一溶液；向所述第一溶液中添加酸吸收劑，經(jīng)第一反應(yīng)后，得到多元胺物質(zhì)中部分氨基被可逆性保護的特異性多元胺；

5、所述多元胺物質(zhì)包括至少三個氨基；

6、所述保護氨基化合物包括氯甲酸芐酯、2-三甲基甲硅烷基乙氧基羰酰氯、芴甲氧羰酰氯、對甲苯磺酰氯、三苯基氯甲烷、4-甲氧基溴芐和溴化芐中的任意一種；

7、步驟s2、制備初生態(tài)聚酰胺膜

8、向步驟s1中制得的特異性多元胺中加入水制成水相溶液，并與含有多元酰氯的油相溶液進行界面聚合反應(yīng)，制備得到初生態(tài)聚酰胺膜；

9、步驟s3、制備抗污染反滲透膜

10、將脫氨基試劑加入第二溶劑中配置成第二溶液；將步驟s2中所得的初生態(tài)聚酰胺膜加入所述第二溶液中，經(jīng)第二反應(yīng)后，脫出保護氨基化合物使得被保護的氨基裸露出來，得到抗污染反滲透膜；

11、所述脫氨基試劑包括溴化氫、哌啶、四丁基氟化胺、四乙基氟化胺、肼、氨和硝酸鈰銨中的任意一種。

12、可選的，在步驟s1中，所述第一溶劑包括三氯甲烷、冰乙酸、二氧六環(huán)、甲醇和乙腈中的任意一種；

13、所述保護氨基化合物在所述第一溶液中的質(zhì)量濃度為1％-10％；

14、所述多元胺物質(zhì)在所述第一溶液中的質(zhì)量濃度為80％-95％；

15、可選的，在步驟s1中，所述第一反應(yīng)采用的反應(yīng)溫度為50-80℃，反應(yīng)時間為2-12h。

16、可選的，在步驟s1中，所述多元胺物質(zhì)包括苯-1,2,3-三胺、苯-1,2,4-三胺、苯-1,3,5-三胺、2,4,6-三氨基甲苯、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的至少一種。

17、可選的，在步驟s1中，所述酸吸收劑包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、三乙胺和氫氧化鈉中的任意一種。

18、可選的，在步驟s2中，所述水相溶液中的特異性多元胺的質(zhì)量濃度為1％-10％；

19、所述油相溶液中的多元酰氯的質(zhì)量濃度為0.05％-0.5％。

20、可選的，在步驟s2中，所述多元酰氯包括間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯、苯-1,3,5-三甲酰氯、苯-1,2,4,5-四甲酰氯和苯-1,2,4-三甲酰氯中的至少一種；

21、所述油相溶液中采用的溶劑包括有機溶劑，其包括n-甲基吡咯烷酮、正己烷、環(huán)己烷和isopar?g中的任意一種。

22、可選的，在步驟s3中，所述第二溶劑包括冰乙酸、n,n-二甲基甲酰胺溶液、四氫呋喃、甲醇、乙醇、苯酚、二氯甲烷和乙腈中的任意一種；

23、所述脫氨基試劑在所述第二溶液中的質(zhì)量濃度為2％-20％。

24、可選的，在步驟s3中，所述第二反應(yīng)采用的反應(yīng)溫度為40-50℃，反應(yīng)時間為1-10h。

25、在第二方面，本發(fā)明提供了一種抗污染反滲透膜，其采用所述的抗污染反滲透膜的制備方法制備得到。

26、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少具有以下有益效果：

27、本發(fā)明提供的一種抗污染反滲透膜及其制備方法，制備得到的抗污染反滲透膜的表面聚酰胺結(jié)構(gòu)層呈現(xiàn)電中性效果，難于靜電吸附正電性的污染物，具有較好的抗污染性能，解決了現(xiàn)有抗污染反滲透膜產(chǎn)品存在不耐正電性污染物污染的問題；同時，本發(fā)明制備得到的抗污染反滲透膜還具備高的水通量和脫鹽率性能。

28、具體的，在反應(yīng)機理上：

29、本發(fā)明采用步驟s1得到多元胺物質(zhì)中部分氨基被可逆性保護的特異性多元胺，采用步驟s2形成聚酰胺結(jié)構(gòu)層，采用步驟s3脫出保護氨基化合物使得被保護的氨基裸露出來，得到抗污染反滲透膜；本發(fā)明組合使用步驟s1-s3能夠確保聚酰胺結(jié)構(gòu)層中具有豐富的氨基存在，氨基在水溶液中質(zhì)子化后形成帶正電的銨基團，能夠中和過剩的酰氯基團因水解形成的呈現(xiàn)電負(fù)性的羧基基團，使得聚酰胺結(jié)構(gòu)層的電荷呈現(xiàn)電中性的效果，難于靜電吸附正電性的污染物，具有較好的抗污染性能，大大提升反滲透膜的運行穩(wěn)定性及使用壽命；同時，由于氨基存在于聚酰胺結(jié)構(gòu)層中，不易被清洗掉，從而確保脫鹽層的穩(wěn)定，保持高的脫鹽率，且使得制備的反滲透膜具備長久的抗污染性能；由于大量親水性氨基的存在，也提高了反滲透膜表面的親水性，從而提高反滲透膜的水通量性能。

30、其中，本發(fā)明采用步驟s1借助保護氨基化合物對多元胺物質(zhì)中部分氨基可逆性保護的反應(yīng)原理如下：保護氨基化合物中的羰基碳進攻多元胺中的氨基形成碳-氮鍵，同時產(chǎn)生副產(chǎn)物鹵化氫，采用酸吸收劑吸收鹵化氫，促使保護氨基化合物對多元胺物質(zhì)中部分氨基可逆性保護；

31、本發(fā)明采用步驟s3借助脫氨基試劑脫出保護氨基化合物使得被保護的氨基裸露出來的反應(yīng)原理如下：針對保護氨基化合物中的氯甲酸芐酯、對甲苯磺酰氯或三苯基氯甲烷，本發(fā)明采用的脫氨基試劑為鹵化氫類，如溴化氫，能夠提供h+，通過h+攻擊多元胺物質(zhì)中部分氨基被可逆性保護形成的碳-氮鍵，使得碳-氮鍵水解裸露出被保護的氨基；

32、針對保護氨基化合物中的2-三甲基甲硅烷基乙氧基羰酰氯，本發(fā)明采用的脫氨基試劑為四丁基氟化胺或四乙基氟化胺，能夠產(chǎn)生氟離子，氟離子攻擊多元胺物質(zhì)中部分氨基被可逆性保護形成的碳-氮鍵，使得碳-氮鍵水解裸露出被保護的氨基。

33、針對保護氨基化合物中的芴甲氧羰酰氯，本發(fā)明采用的脫氨基試劑為哌啶、肼或氨，能夠提供溫和的堿性條件，促使多元胺物質(zhì)中部分氨基被可逆性保護形成的碳-氮鍵水解裸露出被保護的氨基。

34、針對保護氨基化合物中的4-甲氧基溴芐或溴化芐，本發(fā)明采用的脫氨基試劑為硝酸鈰銨，其作為氧化劑，能夠氧化斷裂多元胺物質(zhì)中部分氨基被可逆性保護形成的碳-氮鍵，裸露出被保護的氨基。

技術(shù)特征：

1.一種抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述第一溶劑包括三氯甲烷、冰乙酸、二氧六環(huán)、甲醇和乙腈中的任意一種；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述第一反應(yīng)采用的反應(yīng)溫度為50-80℃，反應(yīng)時間為2-12h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述多元胺物質(zhì)包括苯-1,2,3-三胺、苯-1,2,4-三胺、苯-1,3,5-三胺、2,4,6-三氨基甲苯、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述酸吸收劑包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、三乙胺和氫氧化鈉中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述水相溶液中的特異性多元胺的質(zhì)量濃度為1％-10％；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述多元酰氯包括間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯、苯-1,3,5-三甲酰氯、苯-1,2,4,5-四甲酰氯和苯-1,2,4-三甲酰氯中的至少一種；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，所述第二溶劑包括冰乙酸、n,n-二甲基甲酰胺溶液、四氫呋喃、甲醇、乙醇、苯酚、二氯甲烷和乙腈中的任意一種；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染反滲透膜的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，所述第二反應(yīng)采用的反應(yīng)溫度為40-50℃，反應(yīng)時間為1-10h。

10.一種抗污染反滲透膜，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9任一項所述的抗污染反滲透膜的制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及反滲透膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗污染反滲透膜及其制備方法。該抗污染反滲透膜由該制備方法制備得到。該制備方法包括采用保護氨基化合物將多元胺物質(zhì)中部分氨基可逆性保護起來，制備得到特異性多元胺；制備初生態(tài)聚酰胺膜；采用脫氨基試劑脫出保護氨基化合物使得被保護的氨基裸露出來，得到抗污染反滲透膜。本發(fā)明制備出的反滲透膜具有較好的抗污染性能，且具備高的水通量和脫鹽率性能。

技術(shù)研發(fā)人員：賀攀,路宏偉,彭博,胡群輝,喻慧,廖騫,蔡威
受保護的技術(shù)使用者：湖南澳維科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26