CN118663069B 一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚酰胺反渗透膜及其制备方法 （天津工业大学）

一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚酰胺反渗透膜及其制备本发明公开了一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚酰胺反渗过使用咪唑类表面活性剂来调控界面聚合的分以上，并具有超高的水渗透系数(>4LMH/bar)且化生产有利于提高工业生产效率，降低生产成2羟乙基3十五烷基咪唑二腈胺盐、1羟乙基3十六烷基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、S1、将多孔载体单面浸入多元胺单体与表面活性剂共混配制的水相溶液0.5min~5S2、将多元酰氯的有机溶液均匀涂覆到由步骤S12.根据权利要求1所述的采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚3.根据权利要求1所述的采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚4.根据权利要求1所述的采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚5.一种如权利要求1所述的咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚酰3S1、将多孔载体单面浸入多元胺单体与表面活性剂共混配制的水相溶液0.5min~5S2、将多元酰氯的有机溶液均匀涂覆到由步骤S16.根据权利要求5所述的采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚4[0003]目前常用接枝/涂覆改性方法对膜表面进行亲水改性(CN116785941A和CN[0005]本专利发明了一种采用咪唑类阳离子表面活性剂调控界面聚合制备高通量耐污染聚酰胺反渗透膜的制备方法，不仅可以显著提[0006]本发明提供一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备高通量耐污染聚酰胺5[0008]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量表面负电性，膜表面负电性的减弱有利于降低膜表面与负电性小分子污染物的静电作用6[0016]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0017]一种上述采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚酰胺反渗[0018]S1、将多孔超滤基膜单面浸入多元胺单体与表面活性剂共混配置的水相单体溶[0020]S3、将由步骤S2得到的薄层复合聚酰胺膜置于40℃~180℃热交联1min～10min，[0022]优选，在步骤S1的水相单体溶液的配制方法为：配制质量分数为0.1wt.%~[0026]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量耐污染聚酰胺反渗透膜[0028](1)本申请制备的高通量耐污染聚酰胺反渗透膜的解决典型的小分子有机污染物7及其引发的次级污染等造成的膜特性下降和无法同时提升对不同类型污染物的耐污性等[0029](2)本申请的聚酰胺反渗透膜的制备方法为简便的界面聚合方法，相对于传统接[0030]图1为本发明的实施例2和对比例1制备的聚酰胺反渗透膜的膜表面形貌的扫描电[0031]图2为本发明的实施例2和对比例1制备的聚酰胺反渗透膜的膜断面形貌的扫描电[0032]图3为本发明的实施例2和对比例1制备的聚酰胺反渗透膜的膜表面Zeta电位曲线[0033]图4为本发明的实施例2和对比例1制备的聚酰胺反渗透膜的膜表面水接触角与传[0034]图5为本发明实施例3制备的高通量高截留率的耐污染聚酰胺复合膜对传统聚酰[0037]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0040]S3、将由步骤S2得到的薄层复合聚酰胺膜置于鼓风干燥箱中，在60℃热交联[0042]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量8[0044]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0046]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0048]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0050]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量其与实施例1不同之处在于：将配制均苯三甲酰氯的有机溶液中的溶剂正己烷替换成异构[0052]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0054]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0056]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0058]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0060]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量[0062]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量9[0065]S3、将由步骤S2得到的薄层复合聚酰胺膜置于鼓风干燥箱中，在180℃热交联[0067]一种采用咪唑类表面活性剂调控界面聚合制备的高通量其与实施例12不同之处在于：将2.0wt.％的1一磺丙基一3一十二烷基咪唑内盐替换为面浸入将间苯二胺水溶液2min，采用橡胶辊或气刀去除超滤基膜表面多余间苯二胺水溶[0072]S3将由步骤S2得到的薄层复合聚酰胺膜置于鼓风干燥箱中于60℃热交联10min，滤膜单面浸入水相单体溶液2min，采用橡胶辊或气刀去除超滤基膜表面多余水相单体溶[0077]S3、将由步骤S2处理得到的薄层复合聚酰胺膜置于鼓风干燥机中于180℃热交联[0079]一种采用非咪唑类表面活性剂调控制备的聚酰胺反渗透膜，其与对比例1不同之[0081]一种采用非咪唑类表面活性剂调控制备的聚酰胺反渗透膜，其与对比例1不同之[0086]S3、将由步骤S2处理得到的薄层复合聚酰胺膜置于鼓风干燥机中于60℃热交联[0089]如图1所示为对比例1和实施例2制备的聚酰胺反渗透膜的膜表面形貌的扫描电镜的叶状结构面积小，而采用本申请实施例2制备的聚酰胺反渗透膜的膜表面的叶状结构面[0091]如图2所示为实施例2和对比例1中聚酰胺功能层的膜断面形貌的扫描电镜图和透实施例12的水渗透通量提升至5.08LMH/bar～8.21LM[0107](2)与对比例2～对比例5中采用非咪唑类表面活性剂与咪唑类表面活性剂相比，本申请采用咪唑类表面活性剂调控得到的聚酰胺反渗透膜的比表面积和AFM检测高度相比0.7299.601.898.299.600.7394.543.8498.502.2699.53.3299.51[0113]如图3所示为本发明的实施例2和对比例1制备的聚酰胺反渗透膜的膜表面Zeta电[0117]如图4所示为本发明的实施例2和对比例1制备的聚酰胺反渗透膜的膜表面水接触实施例2通过引入的咪唑类表面活性剂对膜结构进行调控，膜表面嵌入的咪唑类表面活性[0120]对经咪唑类表面活性剂调控界面聚合过程制备的聚酰胺反渗透膜与未改性的聚酰胺反渗透膜归一化通量Flux衰减率(％)进[0128]从表3的测试结果可以看出，本申请实施例制备的聚酰胺反渗透膜的渗透通量和[0129]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发[0131][1]HANX,WANGZ,WANGJ.Preparationofhighlyselectivereverseosmosismembranesbyintroducinganonionicsurfactantintheorganicphase[J].JournalofMembraneScience,2022,[0132][2]SHENQ,SONGQ,MAIZ,etal.Whenself_assemblymeetsinterfacialpolymerization[J].ScienceAdvances,2023,9(18):eadf6122.[0133][3]PARKS_J,LEEM_S,CHOIW,etal.Biocidalsurfactant_assistedfabricationofthinfilmcompositemembraneswithexcellentanddurableantbiofoulingperformance[J].ChemicalEngineeringJournal,2022,431.[0134][4]KLAYSOMC,HERMANSS,GAHLAUTA,etal.Polyamide/Polyacrylonitrile(PA/PAN)thinfilmcompositeosmosismembranes:Filmoptimization,characterizationandperformanceevaluation[J].JournalofMembraneScience,2013,445:25_33.[0135][5]MANSOURPANAHY,MADAENISS,RAHIMPOURA.Fabricationaofinterfacialpolymerizedthin_filmcompositenanofiltrationmembraneusingdifferentsurfactantsinorganicphase；studyofmorphologyandperformance[J].JournalofMembraneScience,2009,343(1_2):219[0136][6]LIY,CHENT_H,YUC_Y,etal.Facilepolyamidemicro