本發(fā)明涉及水處理膜，更具體地涉及反滲透膜，特別涉及具有高通量和高脫鹽率的反滲透膜的制備方法和由其制備的反滲透膜。
背景技術(shù)：
1、反滲透技術(shù)作為現(xiàn)階段最重要和最有效的水凈化技術(shù)之一，其具備分離效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已在海水淡化、苦咸水脫鹽、中水回用以及家用凈水領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。而作為該技術(shù)核心的反滲透膜材料，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著水處理技術(shù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?！案咄?、低能耗”一直是反滲透技術(shù)所關(guān)注的重點(diǎn)，隨著市場(chǎng)的不斷發(fā)展，低壓反滲透勢(shì)必成為反滲透膜技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)之一。
2、商品化的反滲透膜主要為聚酰胺復(fù)合膜，其主要由無(wú)紡布層、聚砜支撐層和聚酰胺功能層組成，反滲透膜的通量大小主要受制于功能層的性能，針對(duì)功能層的改性研究是現(xiàn)階段提升反滲透膜通量的主要方向。比如通過對(duì)基膜改性，制備小孔徑高孔隙率超濾支撐層，間接獲得高通量復(fù)合反滲透膜；通過在水相或油相中引入小分子助劑，改變界面聚合過程中的共溶區(qū)性質(zhì)，以此來獲得性能提升的高通量反滲透膜片；通過引入金屬納米中間層，制備超薄脫鹽層，利用超薄脫鹽層較低的水傳輸阻力來獲得高通量反滲透膜片等。
3、專利文獻(xiàn)cn112023731a中公開了一種高通量低壓反滲透膜的制備方法，通過在基膜的表面構(gòu)建出一層納米氧化硅粒子作為中間層，利用納米粒子較高的親水性和孔隙率，可以較好地形成水的滲透通道，實(shí)現(xiàn)了在低壓驅(qū)動(dòng)條件下的高通量反滲透過程。該方法通過在聚砜基膜和功能層之間引入無(wú)機(jī)納米粒子中間層，雖然能夠有效地提升功能層的孔隙率，但是卻存在無(wú)機(jī)納米粒子中間層與聚砜基膜和功能層的相容性差及長(zhǎng)期穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問題
2、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種反滲透膜的制備方法和由其制備的反滲透膜，該方法工藝簡(jiǎn)單，所制備的反滲透膜兼具高通量和高脫鹽率。
3、用于解決問題的方案
4、本發(fā)明的發(fā)明人等為了實(shí)現(xiàn)以上目的，通過深入研究發(fā)現(xiàn)，通過在鑄膜液中引入多羥基親水化合物，可以制備表面富含羥基親水基團(tuán)的超濾支撐層，進(jìn)而，將該超濾支撐層依次與含有聚酰胺納米粒子的水相溶液、油相溶液接觸以通過界面聚合反應(yīng)形成功能層，能夠使得聚酰胺納米粒子嵌合在功能層中，解決了現(xiàn)有技術(shù)中納米粒子中間層與基膜和功能層的相容性差及長(zhǎng)期穩(wěn)定性差的問題。
5、表面富含羥基親水基團(tuán)的超濾支撐層利用其較多的氫鍵位點(diǎn)提升了聚酰胺納米粒子的吸附量，聚酰胺納米粒子具備微孔結(jié)構(gòu)和大量的親水性羧基基團(tuán)，提升了功能層的孔隙率及親水性，拓展了功能層的水通道數(shù)量，同時(shí)納米粒子自身良好的親水性可以使其均勻分散在水相溶液中，有利于制備包括高通量和高脫鹽率在內(nèi)的優(yōu)異性能的反滲透膜。
6、本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種聚酰胺聚合物的制備方法，其中將等摩爾比的多元胺類單體及多元酰氯類單體聚合。
7、本發(fā)明所述的聚酰胺聚合物的制備方法，其中所述多元胺類單體為對(duì)苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯和哌嗪中的至少一種，所述多元酰氯類單體為鄰苯二甲酰氯、聯(lián)苯二甲酰氯、草酰氯、對(duì)苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯和間苯二甲酰氯中的至少一種。
8、本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種聚酰胺納米粒子，其通過將根據(jù)本發(fā)明所述的方法制備的聚酰胺聚合物研磨得到，所述聚酰胺納米粒子的粒度為50-500nm。
9、本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種反滲透膜的制備方法，其包括以下步驟：
10、配制鑄膜液，使所述鑄膜液在支撐材料上固化形成基膜，所述鑄膜液包含聚合物、多羥基化合物和溶劑；
11、使所述基膜依次浸入水相溶液、油相溶液，所述水相溶液包含根據(jù)本發(fā)明的方法制備的聚酰胺納米粒子和多元胺類單體，所述油相溶液包含多元酰氯類單體；
12、經(jīng)后處理、干燥后得到反滲透膜。
13、本發(fā)明所述的制備方法，其中所述聚合物為雙酚a型聚砜、聚芳砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚酰亞胺、聚偏氟乙烯和聚丙烯腈中的至少一種；優(yōu)選地，基于所述鑄膜液的總質(zhì)量，所述聚合物的濃度為10-22％；優(yōu)選地，所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基吡咯烷和二甲基亞砜中的至少一種；優(yōu)選地，所述支撐材料為無(wú)紡布。
14、本發(fā)明所述的制備方法，其中所述多羥基化合物為環(huán)糊精類化合物、單糖、二糖、單寧酸和多元醇類中的至少一種；優(yōu)選地，基于所述鑄膜液的總質(zhì)量，所述多羥基化合物的濃度為0.01-3％；優(yōu)選地，所述環(huán)糊精類化合物為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和羥丙基-β-環(huán)糊精中的至少一種，所述單糖為葡萄糖、甘露糖和果糖中的至少一種，所述二糖為蔗糖、乳糖和海藻糖中的至少一種，所述多元醇類為乙二醇和丙三醇中的至少一種。
15、本發(fā)明所述的制備方法，其中基于所述水相溶液的總質(zhì)量，所述聚酰胺納米粒子的濃度為100-1000ppm。
16、本發(fā)明所述的制備方法，其中所述多元胺類單體為對(duì)苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯和哌嗪中的至少一種；優(yōu)選地，基于所述水相溶液的總質(zhì)量，所述多元胺類單體的濃度為1-5％；優(yōu)選地，所述水相溶液還包含縛酸劑。
17、本發(fā)明所述的制備方法，其中所述多元酰氯類單體為鄰苯二甲酰氯、聯(lián)苯二甲酰氯、草酰氯、對(duì)苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯和間苯二甲酰氯中的至少一種；優(yōu)選地，基于所述油相溶液的總質(zhì)量，所述多元酰氯類單體的濃度為1-5％；優(yōu)選地，所述油相溶液還包含有機(jī)溶劑；優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為正己烷、環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、正庚烷、四氫呋喃、異構(gòu)烷烴、三氯甲烷、甲苯和間二甲苯中的至少一種。
18、本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種根據(jù)本發(fā)明的制備方法制得的反滲透膜。
19、發(fā)明的效果
20、本發(fā)明的制備方法工藝過程簡(jiǎn)單易行，有利于商業(yè)化推廣應(yīng)用。通過本發(fā)明的方法制備的反滲透膜兼具高通量和高脫鹽率，并且解決了納米粒子中間層與基膜和功能層的相容性差及長(zhǎng)期穩(wěn)定性差的問題。
1.一種聚酰胺聚合物的制備方法，其特征在于，將等摩爾比的多元胺類單體及多元酰氯類單體聚合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中所述多元胺類單體為對(duì)苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯和哌嗪中的至少一種，所述多元酰氯類單體為鄰苯二甲酰氯、聯(lián)苯二甲酰氯、草酰氯、對(duì)苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯和間苯二甲酰氯中的至少一種。
3.一種聚酰胺納米粒子，其通過將根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法制備的聚酰胺聚合物研磨得到，所述聚酰胺納米粒子的粒度為50-500nm。
4.一種反滲透膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中所述聚合物為雙酚a型聚砜、聚芳砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚酰亞胺、聚偏氟乙烯和聚丙烯腈中的至少一種；優(yōu)選地，基于所述鑄膜液的總質(zhì)量，所述聚合物的濃度為10-22％；優(yōu)選地，所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基吡咯烷和二甲基亞砜中的至少一種；優(yōu)選地，所述支撐材料為無(wú)紡布。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中所述多羥基化合物為環(huán)糊精類化合物、單糖、二糖、單寧酸和多元醇類中的至少一種；優(yōu)選地，基于所述鑄膜液的總質(zhì)量，所述多羥基化合物的濃度為0.01-3％；優(yōu)選地，所述環(huán)糊精類化合物為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和羥丙基-β-環(huán)糊精中的至少一種，所述單糖為葡萄糖、甘露糖和果糖中的至少一種，所述二糖為蔗糖、乳糖和海藻糖中的至少一種，所述多元醇類為乙二醇和丙三醇中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中基于所述水相溶液的總質(zhì)量，所述聚酰胺納米粒子的濃度為100-1000ppm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中所述多元胺類單體為對(duì)苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯和哌嗪中的至少一種；優(yōu)選地，基于所述水相溶液的總質(zhì)量，所述多元胺類單體的濃度為1-5％；優(yōu)選地，所述水相溶液還包含縛酸劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中所述多元酰氯類單體為鄰苯二甲酰氯、聯(lián)苯二甲酰氯、草酰氯、對(duì)苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯和間苯二甲酰氯中的至少一種；優(yōu)選地，基于所述油相溶液的總質(zhì)量，所述多元酰氯類單體的濃度為1-5％；優(yōu)選地，所述油相溶液還包含有機(jī)溶劑；優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為正己烷、環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、正庚烷、四氫呋喃、異構(gòu)烷烴、三氯甲烷、甲苯和間二甲苯中的至少一種。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求4～9中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的反滲透膜。