一种具有高渗透通量的聚电解质疏松纳滤膜及其制备方法与应用
技术特征:
1.一种具有高渗透通量的聚电解质疏松纳滤膜,其特征在于,包括超滤膜和负载在其表面的聚电解质层,所述聚电解质层由阳离子聚电解质层和阴离子聚电解质层交替自组装而成;其中,所述聚电解质层中的阳离子聚电解质层负载在超滤膜的表面;
2.根据权利要求1所述的具有高渗透通量的聚电解质疏松纳滤膜,其特征在于,所述超滤膜的截留分子量为100~200kda;
3.根据权利要求1所述的具有高渗透通量的聚电解质疏松纳滤膜,其特征在于,所述阳离子聚电解质为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚烯丙基胺盐酸盐阳离子聚电解质的一种或几种;
4.根据权利要求1所述的具有高渗透通量的聚电解质疏松纳滤膜,其特征在于,所述阴离子聚电解质为磺化聚砜、磺化聚醚砜、磺化聚醚醚酮、磺化聚酰亚胺阴离子聚电解质的一种或几种。
5.一种权利要求1-4任一项所述的具有高渗透通量的聚电解质疏松纳滤膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述阳离子聚电解质的浓度为0.3~1.5g/l;所述喷涂的压力为0.2~0.4mpa;所述静置时间为5-20min;所述去离子水冲洗的时间为1~5min。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述阴离子聚电解质的制备方法为:将原料、浓硫酸搅拌溶解,在氮气氛围下反应;反应完成后,将反应溶液倒入冰水中,用氢氧化钠中和剩余的酸,分离提纯后、冷冻干燥即得;所述原料为聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮或聚酰亚胺的一种;
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述阴离子聚电解质的浓度为0.3~1.5g/l;所述喷涂的压力为0.2~0.4mpa;所述静置时间为5-20min;所述去离子水冲洗的时间为1~5min。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述多层结构的聚电解质疏松纳滤膜为交替的阴离子聚电解质层和阳离子聚电解质层;
10.一种权利要求1-4任一项所述具有高渗透通量的聚电解质疏松纳滤膜在染料和盐的选择性分离或废水处理中的应用;优选的所述盐包括氯化钠、硫酸钠;所述染料包括刚果红;优选的,所述废水为纺织印染废水。
技术总结
本发明属于纳滤膜技术领域,具体涉及一种具有高渗透通量的聚电解质疏松纳滤膜及其制备方法与应用,以超滤膜为基膜,通过阳离子聚电解质与阴离子聚电解质层层自组装制备而成。本发明制备的聚电解质疏松纳滤膜是以具有刚性骨架的工程塑料为原料,通过简单的亲电取代反应制得具有刚性主链的阴离子聚电解质,和具有柔性主链的阳离子聚电解质组装,制备高通量和高分离选择性的疏松纳滤膜材料。刚性阴离子聚电解质中含有高密度大体积的苯环,并且因为分子内旋转和弯曲受限,分子链通常处于伸展或扩张状态,分子链间的刚性堆叠会形成大的自由体积,进而得到疏松的膜结构,允许盐透过,并有效截留染料分子,实现染料/盐的高效分离。
技术研发人员:张娜,傅方露,薄雯,田佳卉,蔡亚迪,李强
受保护的技术使用者:德州学院
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:张娜,傅方露,薄雯,田佳卉,蔡亚迪,李强
技术所有人:德州学院
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