一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜的制作方法

1.本发明涉及反渗透复合膜技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜。


背景技术：

2.反渗透膜在水处理中有着广泛的应用范围，它们具有高通量、多价金属离子和有机分子保留度高、操作压力低、投资相对低和运行维护成本低等优点。目前反渗透膜的主要制备方法有相转化法、界面聚合法、荷电化法和复合法等，界面聚合法是实际生产中最常使用的方法。由基膜和界面聚合聚酰胺(pa)表层组成的反渗透膜(tfc)的开发，极大地推动了反渗透技术在水处理中的应用。在tfc中，基膜决定了复合膜的机械强度，而pa层影响复合膜的选择性和抗污染性。
3.商业聚酰胺膜具有优异的水渗透及选择分离性能，但是，膜在长期处理酸性或含有“游离”氯的料液时，酰胺基易在酸中水解和受到水中“游离”氯的攻击；水中蛋白质、有机污染物等在膜表面沉积造成的不可逆污染会导致膜水通量及分离性能下降。许多学者通过表面接枝、涂层保护及共混掺杂等改性方法来提高聚酰胺膜性能。氧化石墨烯(go)以单原子层厚度、易成膜的特点及优异的机械稳定性、化学惰性及亲水性等优点引起学者的广泛关注。将go作为改性剂来改善膜的孔径、孔隙率、表面亲水性及粗糙度等物化指标从而提高膜在水净化和分离过程中水通量、耐氯及抗污染性能是目前研究的热点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜，以解决现有技术中的聚酰胺膜在长期处理酸性或含有“游离”氯的料液时酰胺基易在酸中水解和受到水中“游离”氯的攻击、以及水中蛋白质、有机污染物等在膜表面沉积造成的不可逆污染会导致膜水通量及分离性能下降的问题。
5.本发明是这样实现的，一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜，包括氧化石墨烯和聚酰胺层，所述氧化石墨烯嵌入所述聚酰胺层。
6.具体地，所述的氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜由以下方法制备，包括：
7.常温下，将tmc单体溶于正己烷，配制成一定浓度的有机相溶液；
8.将间苯二胺(mpd)单体溶于超纯水，配制成一定浓度的水相溶液，并将一定比例的go分散于mpd水溶液中；
9.将平铺有聚砜(psf)超滤底膜的玻璃板浸没于mpd水相溶液中，5min后取出，以去除支撑膜表面过量的水相；
10.将平铺有聚砜(psf)超滤底膜的玻璃板浸入tmc有机相反应一定时间，以可通过界面聚合反应在聚砜支撑膜表面形成一致密分离层，并由此形成初生态复合膜；
11.将所述初生态复合膜进行热处理；
12.采用清洗液反复清洗以除去未反应的单体和溶剂，从而得到所需要的反渗透复合
膜。
13.进一步地，所述清洗液为去离子水。
14.进一步地，将所述初生态复合膜进行热处理的步骤包括：将所述初生态复合膜在60℃下热处理20min。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.其中，聚酰胺层当go嵌入聚酰胺层时，表面亲水性增强，有利于增强渗透和耐污染性能。go丰富的官能团还能与酰胺键形成分子氢键，保护酰胺键免受氯的攻击，提升膜耐氯性能。且go填充混合基质反渗透膜展现出更加优异的力学性能。
附图说明
17.图1为本发明实施例的氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜的制备过程示意图。
具体实施方式
18.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
19.实施例一：
20.请参阅图1，本发明提供一优选实施例，该实施例涉及一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜，包括氧化石墨烯和聚酰胺层，氧化石墨烯嵌入聚酰胺层。
21.其中，聚酰胺层当go嵌入聚酰胺层时，表面亲水性增强，有利于增强渗透和耐污染性能。go丰富的官能团还能与酰胺键形成分子氢键，保护酰胺键免受氯的攻击，提升膜耐氯性能。且go填充混合基质反渗透膜展现出更加优异的力学性能。
22.具体地，氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜由以下方法制备，包括：
23.步骤s101、常温下，将tmc单体溶于正己烷，配制成一定浓度的有机相溶液；
24.步骤s102、将间苯二胺(mpd)单体溶于超纯水，配制成一定浓度的水相溶液，并将一定比例的go分散于mpd水溶液中；
25.步骤s103、将平铺有聚砜(psf)超滤底膜的玻璃板浸没于mpd水相溶液中，5min后取出，以去除支撑膜表面过量的水相；
26.步骤s104、将平铺有聚砜(psf)超滤底膜的玻璃板浸入tmc有机相反应一定时间，以可通过界面聚合反应在聚砜支撑膜表面形成一致密分离层，并由此形成初生态复合膜；
27.步骤s105、将初生态复合膜进行热处理；
28.步骤s106、采用清洗液反复清洗以除去未反应的单体和溶剂，从而得到所需要的反渗透复合膜。
29.较佳地，清洗液为去离子水。
30.进一步地，将初生态复合膜进行热处理的步骤包括：将初生态复合膜在60℃下热处理20min。
31.以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜，其特征在于，包括氧化石墨烯和聚酰胺层，所述氧化石墨烯嵌入所述聚酰胺层。2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜，其特征在于，所述的氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜由以下方法制备，包括：常温下，将tmc单体溶于正己烷，配制成一定浓度的有机相溶液；将间苯二胺(mpd)单体溶于超纯水，配制成一定浓度的水相溶液，并将一定比例的go分散于mpd水溶液中；将平铺有聚砜(psf)超滤底膜的玻璃板浸没于mpd水相溶液中，5min后取出，以去除支撑膜表面过量的水相；将平铺有聚砜(psf)超滤底膜的玻璃板浸入tmc有机相反应一定时间，以可通过界面聚合反应在聚砜支撑膜表面形成一致密分离层，并由此形成初生态复合膜；将所述初生态复合膜进行热处理；采用清洗液反复清洗以除去未反应的单体和溶剂，从而得到所需要的反渗透复合膜。3.根据权利要求2所述的一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜，其特征在于：所述清洗液为去离子水。4.根据权利要求2所述的一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜，其特征在于：将所述初生态复合膜进行热处理的步骤包括：将所述初生态复合膜在60℃下热处理20min。

技术总结
本发明提供一种氧化石墨烯填充混合基质反渗透膜，包括氧化石墨烯和聚酰胺层，氧化石墨烯嵌入。其中，聚酰胺层当GO嵌入聚酰胺层时，表面亲水性增强，有利于增强渗透和耐污染性能。GO丰富的官能团还能与酰胺键形成分子氢键，保护酰胺键免受氯的攻击，提升膜耐氯性能。且GO填充混合基质反渗透膜展现出更加优异的力学性能。力学性能。力学性能。


技术研发人员：张羽彤 徐慧娟 申旺 刘文杰 罗阳斌
受保护的技术使用者：湖南宇拓水处理设备有限公司
技术研发日：2022.08.11
技术公布日：2022/12/5