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专利号: 2016101283242
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种反渗透复合膜,其特征在于,所述的反渗透复合膜由聚砜支撑膜和功能层组成,所述的功能层以多元胺为水相单体,以芳香族多元酰氯为油相单体,通过界面聚合复合于聚砜支撑膜上;

所述的多元胺选自下列之一:式(III)所示均苯三甲酰胺-胺、或者式(II)所示二氨基醇类化合物与式(III)所示均苯三甲酰胺-胺的混合物;

所述的芳香族多元酰氯选自下列之一:均苯三甲酰氯、5-异氰酸酯-异酞酰氯、5-氯甲酰氧-异肽酰氯;

所述功能层的化学结构如式(I)所示:

式(I)中,

X为—CO—NH—、—NH—CO—NH—或—OCO—NH—;

Y为—COOH、—NHCOOH、—NH2或—OH;

所述二氨基醇类化合物的化学结构如式(II)所示:

所述均苯三甲酰胺-胺的化学结构如式(III)所示:

式(I)、式(II)或式(III)中,m、n、q、z各自独立为1~6之一的整数。

2.如权利要求1所述的反渗透复合膜,其特征在于,所述的多元胺为式(II)所示二氨基醇类化合物与式(III)所示均苯三甲酰胺-胺质量比1:1的混合物。

3.如权利要求1所述的反渗透复合膜,其特征在于,所述的芳香族多元酰氯为均苯三甲酰氯。

4.如权利要求1所述的反渗透复合膜,其特征在于,所述式(I)、式(II)或式(III)中,m、n、q、z均为1。

5.如权利要求1所述的反渗透复合膜,其特征在于,所述的反渗透复合膜为平板膜、中空纤维膜或管式膜。

6.一种如权利要求1所述反渗透复合膜的制备方法,其特征在于,所述的制备方法为:将聚砜支撑膜单面接触多元胺的水溶液1~10min,然后沥干,再与芳香族多元酰氯的正已烷溶液单面接触,进行界面聚合反应40~120s,之后在空气中阴干,再依次经热处理、EDI水漂洗,制得所述的反渗透复合膜;

所述多元胺的水溶液中,多元胺的质量浓度为1.0%~3.0%,所述多元胺的水溶液中还含有0.15wt%十二烷基磺酸钠、4wt%樟脑磺酸、2wt%三乙胺;

所述芳香族多元酰氯的正已烷溶液中,芳香族多元酰氯的质量浓度为0.05%~

0.15%。

7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述的热处理为在50~70℃下处理8~

10min。

8.一种用于制备权利要求1所述反渗透复合膜的均苯三甲酰胺-胺,其化学结构如式(III)所示:式(III)中,m、n、q、z各自独立为1~6之一的整数。

9.如权利要求8所述式(III)所示均苯三甲酰胺-胺的合成方法,其特征在于,所述的合成方法为:(1)N2保护下,将氯仿和均苯三甲酰氯混合,搅拌下滴加甲醇与氯仿的混合液,室温下反应20~30min,之后升温至60℃回流3~4h,接着在冰浴下,滴加式(II)所示二氨基醇类化合物、三乙胺、DMF混合溶于氯仿的混合液,滴完保温反应30min,再于室温下反应2~3h,之后反应液经水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、滤液脱除溶剂,剩余物再用氯仿溶解,加入乙酸乙酯析出固体,过滤,滤饼用乙酸乙酯洗涤,干燥得粗品,所得粗品经柱层析分离得到中间体化合物(3a);

步骤(1)中,所述甲醇与均苯三甲酰氯的物质的量之比为2~2.5:1,所述均苯三甲酰氯与式(II)所示二氨基醇类化合物的物质的量之比为2:1,所述三乙胺与均苯三甲酰氯的物质的量之比为3~3.3:1;

(2)将步骤(1)所得中间体化合物(3a)、式(II)所示二氨基醇类化合物、甲醇混合,于60℃下回流24h,之后蒸除溶剂,加入乙醇析出固体,过滤,将滤饼干燥后,用水溶解,加入乙醇再次析出固体,过滤,滤饼干燥,即得产物式(III)所示均苯三甲酰胺-胺;

步骤(2)中,所述式(II)所示二氨基醇类化合物与中间体化合物(3a)的物质的量之比为5.0~5.79:1;

合成路线为:

10.如权利要求8所述式(III)所示均苯三甲酰胺-胺的合成方法,其特征在于,所述的合成方法为:(a)N2保护下,将THF、苯三羧酸二乙酯、三光气搅拌混合,然后在冰水浴下滴加复合催化剂溶于THF的溶液,滴完于室温反应12h,之后过滤,滤液蒸除溶剂,将剩余物溶于氯仿,在N2保护、0~5℃条件下,滴加式(II)所示二氨基醇类化合物、三乙胺、DMF混合溶于氯仿的混合液,滴完保温反应30min,接着于室温下反应2~3h,之后反应液经水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、滤液脱除溶剂,剩余物经柱层析分离,得到中间体化合物(3b);

步骤(a)中,所述苯三羧酸二乙酯与三光气的物质的量之比为0.5~1.5:1,所述的复合催化剂为吡啶/咪唑混合物,所述复合催化剂与三光气的质量比为0.08~0.2:1,所述复合催化剂中咪唑与吡啶的质量比为1:3~4,所述式(II)所示二氨基醇类化合物与苯三羧酸二乙酯的物质的量之比为1:2,所述苯三羧酸二乙酯与三乙胺的物质的量之比为0.5~3:1;

(b)将步骤(a)所得中间体化合物(3b)、式(II)所示二氨基醇类化合物、甲醇混合,于60℃下回流24h,之后蒸除溶剂,加入乙醇析出固体,过滤,将滤饼干燥后,用水溶解,加入乙醇再次析出固体,过滤,滤饼干燥,即得产物式(III)所示均苯三甲酰胺-胺;

步骤(b)中,所述式(II)所示二氨基醇类化合物与中间体化合物(3b)的物质的量之比为5.0~5.79:1;

合成路线为: