本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種荷正電納濾膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合膜是當(dāng)前發(fā)展最快、研究最多的膜，一般指在多孔的支撐膜(基膜)上復(fù)合一層很薄的、致密的、有特種功能的另一種材料。與一體化膜比較，復(fù)合膜的表面致密層厚度很薄，從而使膜同時(shí)具有高的溶質(zhì)分離率和透過(guò)速度。目前常用的納濾膜有：聚芳香酰胺類、聚呱嗪酰胺類、磺化聚砜類、聚乙烯醇類等。芳香聚酰胺類、聚呱嗪酰胺類是采用界面聚合方法制備荷電表層；磺化聚砜類、聚乙烯醇類則是采用涂敷法制備荷電表層。由于荷正電膜的荷電特性，它可用于吸附分離廣泛存在于各種水源中的帶負(fù)電的膠體微粒、細(xì)菌內(nèi)毒素；另一方面，由于它對(duì)相同電性粒子有排斥作用，還可用于荷正電的氨基酸、蛋白質(zhì)的分離和陰極電泳漆涂裝過(guò)程的清潔化生產(chǎn)。
譚紹早等以聚丙烯腈(pan)膜為基膜，二苯甲酮為光敏劑，殼聚糖為改性劑，戊二醛作為交聯(lián)劑，采用紫外輻射法制備了一種新型荷正電納濾膜。該膜用于處理造紙廢水，濃縮比為20，可以滿足堿回收工段的要求。徐銅文等以改性2,6二甲基聚苯醚(ppo)為原料，經(jīng)過(guò)溴(氯)甲基化和胺化處理，制得荷正電的聚合物，經(jīng)涂敷法可制備復(fù)合膜該膜可用于分離一價(jià)和多價(jià)離子，例如nacl和mgcl2。tyoshinobu將聚合物基膜用紫外光進(jìn)行輻照后浸入單體浴中，使單體擴(kuò)散到膜內(nèi)，自由基引發(fā)單體與膜表面的聚合反應(yīng)形成接枝聚合物。接入的單體主要為苯乙烯、氯甲基苯乙烯或n-乙烯基吡啶之類的堿性不飽和有機(jī)物質(zhì)，基膜材料有聚乙烯、聚四氟乙烯和聚砜等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明公開(kāi)了一種荷正電納濾膜及其制備方法，成膜材料中含有荷正電荷基團(tuán)、親水性基團(tuán)，具有較好的截留率和抗污染性能。通過(guò)控制加入鑄膜液中聚砜的濃度以及成膜時(shí)的烘干溫度來(lái)調(diào)節(jié)膜的結(jié)構(gòu)，截留率。所制備的納濾膜具有較高的滲透選擇性和耐污染性，制膜方法簡(jiǎn)單易行，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
一種荷正電納濾膜制備方法，其特征在于，主要包括以下步驟：
(1)將氯甲基化聚醚砜放入三甲胺溶液中，發(fā)生聚胺化反應(yīng)，形成帶正電的聚銨化聚醚砜，將荷正電的聚銨化聚醚砜加入于乙醚中，在常溫下攪拌2小時(shí)，形成透明的母液，取母液或?qū)⒛敢合♂尯笞鳛殍T膜液，
(2)將鑄膜液均勻涂覆在聚砜超濾底膜上，放入烘箱中烘干成膜。
進(jìn)一步地，步驟(1)中，氯甲基化聚醚砜放入三甲胺溶液中攪拌反應(yīng)10h。
進(jìn)一步地，步驟(1)中，還包括母液中聚銨化聚醚砜含量的測(cè)定步驟。
進(jìn)一步地，步驟(1)中，母液鑄稀釋的濃度為：鑄膜液涂覆在聚砜超濾底膜上形成的荷正電納濾膜中荷正電的聚銨化聚醚砜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％-2.0％。
進(jìn)一步地，步驟(2)中，烘干的溫度為30℃-50℃。
所述荷正電納濾膜制備方法制備的荷正電納濾膜，其特征在于，以聚砜超濾膜為底膜，所述底膜上涂覆有帶有正電的聚銨化聚醚砜，所述帶有正電的聚銨化聚醚砜還具有親水基團(tuán)。
進(jìn)一步地，所述帶正電的聚銨化聚醚砜占所述荷正電納濾膜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％-2.0％。
在1.0mpa的壓力下納濾膜對(duì)氯化鈉、氯化鎂的截留率與通量分別為27.3％/32.5l·m-2·h-1、82.8％/20.6l·m-2·h-1,。由于成膜材料中含有荷正電荷基團(tuán)，因此對(duì)聚烯丙胺鹽酸鹽(mw1000)的截留率在98％以上，可用于聚烯丙胺鹽酸鹽的分級(jí)處理，同時(shí)因帶有親水性基團(tuán)，具有較好的抗污染性能。通過(guò)控制鑄膜液中聚砜的濃度及成膜時(shí)的烘干溫度調(diào)節(jié)膜的結(jié)構(gòu)、截留率。所制備的納濾膜具有較高的滲透選擇性和耐污染性，方法簡(jiǎn)單易行，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1：
將氯甲基化聚醚砜放入三甲胺溶液中制備帶正電的聚銨化聚醚砜，磁力攪拌10h以確保反應(yīng)最優(yōu)化。將荷正電的聚銨化聚醚砜放置于乙醚中，在常溫下以一定轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)，形成透明的母液，然后去一定量的母液烘干測(cè)定溶液中溶質(zhì)的含量。取母液稀釋成濃度為0.5(wt)％的鑄膜液，然后將鑄膜液均勻涂覆在聚砜超濾底膜上，靜置10分鐘，之后將多余的鑄膜液移除，最后將膜放入烘箱中在40℃的溫度下烘干10min成膜。
在1.0mpa的壓力下，膜對(duì)氯化鎂，氯化鈉和聚烯丙胺鹽酸鹽(mw1000)的截留率與滲透通量如下：
實(shí)施例2：
改變鑄膜液中成膜材料的濃度，其他步驟與實(shí)施例1相同。在1.0mpa的壓力下，膜對(duì)氯化鎂，氯化鈉和聚烯丙胺鹽酸鹽(mw1000)的截留率與滲透通量如下：
所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。