具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。

本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或反渗透膜材料领域常规的纯度即可。

本发明提供了一种聚酰胺反渗透复合膜的改性方法，包括以下步骤：

采用紫外光辐照聚酰胺反渗透复合膜后，得到改性后的聚酰胺反渗透复合膜。

本发明原则上对所述紫外光的具体波长没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述紫外光的波长优选为190～400nm，更优选为230～360nm，更优选为270～320nm。

本发明原则上对所述紫外光的辐照的功率没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述紫外光的辐照的功率优选为100～500W，更优选为150～450W，更优选为200～400W，更优选为250～350W。

本发明原则上对所述紫外光的辐照的时间没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述紫外光的辐照的时间优选为1～5min，更优选为1.5～4.5min，更优选为2～4min，更优选为2.5～3.5min。

本发明原则上对所述紫外光光源的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述紫外光的光源优选包括氙灯光源的紫外光灯、低压汞灯光源的紫外光灯和高效发光二极管的紫外光灯中的一种或多种，更优选为氙灯光源的紫外光灯、低压汞灯光源的紫外光灯或高效发光二极管的紫外光灯。

本发明原则上对所述紫外光的光源和聚酰胺反渗透复合膜之间的直线距离没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述紫外光的光源和聚酰胺反渗透复合膜之间的直线距离优选为10～50cm，更优选为15～45cm，更优选为20～40cm，更优选为25～35cm。

本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述紫外光辐照聚酰胺反渗透复合膜后，聚酰胺活性层中的部分聚酰胺分子会发生断裂反应，产生硝基基团和羧基基团。

本发明原则上对所述紫外光辐照聚酰胺反渗透复合膜的具体方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述紫外光辐照聚酰胺反渗透复合膜具体优选为：

紫外光位于聚酰胺反渗透复合膜表面聚酰胺活性层的上方，辐照聚酰胺反渗透复合膜。即面相聚酰胺反渗透复合膜的活性层方向进行照射。

本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，通过调节所述紫外光辐照的参数，优选可以调整改性后的聚酰胺反渗透复合膜的水通量和/或脱盐率，更优选为可以调整改性后的聚酰胺反渗透复合膜的水通量和脱盐率。

本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，随着所述紫外光辐照的进行，聚酰胺反渗透复合膜的水通量优选呈现先升高后下降的趋势。

本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，随着所述紫外光辐照的进行，聚酰胺反渗透复合膜的脱盐率优选呈现先下降后升高的趋势。

本发明原则上对所述改性后的聚酰胺反渗透复合膜的水通量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述改性后的聚酰胺反渗透复合膜的水通量优选为40～65GFD，更优选为44～62GFD，更优选为52～60GFD。

本发明原则上对所述改性后的聚酰胺反渗透复合膜的脱盐率没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述改性后的聚酰胺反渗透复合膜的脱盐率优选为88％～99.5％，更优选为90％～99.5％，更优选为95％～99.5％。

本发明原则上对所述改性的具体方向没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述改性优选包括高通量改性。

本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述聚酰胺反渗透复合膜优选包括无纺布基膜。

本发明原则上对所述基膜的材质没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述无纺布基膜优选包括聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布基膜和/或聚酰亚胺无纺布基膜，更优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布基膜或聚酰亚胺无纺布基膜。

本发明原则上对所述基膜的厚度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述基膜的厚度优选为100～150μm，更优选为110～140μm，更优选为120～130μm。

本发明原则上对所述基膜的孔径没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述基膜的孔径优选为0.1～10μm，更优选为2～8μm，更优选为4～6μm。

本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述聚酰胺反渗透复合膜优选包括复合在所述无纺布基膜上的多孔支撑层。

本发明原则上对所述多孔支撑层的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述多孔支撑层优选包括聚砜多孔支撑层、聚丙烯腈多孔支撑层、聚偏氟乙烯多孔支撑层、聚醚酮多孔支撑层、聚醚砜多孔支撑层和聚砜/聚醚砜共混超滤多孔支撑层中的一种或多种，更优选为聚砜多孔支撑层、聚丙烯腈多孔支撑层、聚偏氟乙烯多孔支撑层、聚醚酮多孔支撑层、聚醚砜多孔支撑层、聚砜/聚醚砜共混超滤多孔支撑层。

本发明原则上对所述多孔支撑膜层的厚度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述多孔支撑膜层的厚度优选为120～140μm，更优选为124～136μm，更优选为128～132μm。

本发明原则上对所述多孔支撑膜层的孔径没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述多孔支撑膜层的孔径优选为15～35nm，更优选为18～32nm，更优选为21～29nm，更优选为24～26nm。

本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述聚酰胺反渗透复合膜优选还包括复合在所述多孔支撑层上的聚酰胺活性层。

本发明原则上对所述聚酰胺活性层的厚度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述聚酰胺活性层的厚度优选为0.1～0.5μm，更优选为0.15～0.45μm，更优选为0.2～0.4μm，更优选为0.25～0.35μm。

本发明原则上对所述聚酰胺的分子量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品性能要求和质量要求进行选择和调整，本发明为更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，所述聚酰胺的分子量优选为30～80kDa，更优选为40～70kDa，更优选为50～60kDa。

本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的提升聚酰胺复合膜通量，保证脱盐率，更好的便于制备，易于工业化实施，上述聚酰胺反渗透复合膜的改性方法具体可以为以下步骤：

1)选取实验对象，即选取不同的聚酰胺复合膜对其进行紫外光辐照，所述聚酰胺复合膜包括本公司自主研发生产的高性价比聚酰胺反渗透复合膜ULP-S系列膜片，碧水源膜科技有限公司的聚酰胺反渗透复合膜和时代沃顿膜科技有限公司的聚酰胺反渗透复合膜。

2)将聚酰胺复合膜置于紫外光光源下，复合膜的表面活性层朝向光源，进行紫外辐照亲水改性研究；其中，所述紫外光光源包括直流电(DC)供电的发光二级管(LED)紫外光灯、氙灯光源的紫外光灯(功率100W～500W)，以及目前市场常用的低压汞灯，优选绿色环保的LED紫外光为辐照光源。

3)对经紫外光辐照之后的聚酰胺反渗透复合膜和不经紫外光辐照的聚酰胺反渗透复合膜进行脱盐率和水通量性能测试，对比说明紫外光辐照亲水改性效果。

在本发明中，紫外光辐照的环境条件，包括真空环境或大气环境条件。

在本发明中，聚酰胺反渗透复合膜的性能测试条件为1.0MPa压力，原水为1500ppm氯化钠水溶液。

参见图1，图1为本发明中聚酰胺分子经紫外光辐照后的化学键链断裂反应的示意图。

在本发明中，聚酰胺复合膜中C-N键是聚酰胺分子中最弱的键(c.53kcal·mol^-1)，其在紫外光辐照下伴随有快速的化学键断裂反应，如图(1)所示。一方面，聚酰胺反渗透复合膜在真空环境下，经紫外光辐照后会发生自由基机理过程和循环过渡态过程，从而产生光弗利斯重排(photo-Fries rearrangement)产物；另一方面，聚酰胺复合膜在大气环境条件下，伴随有快速化学键断裂，但不会产生光弗利斯重排产物，并且经红外光谱(IR)表明，大气环境条件下聚酰胺反渗透复合膜经不同的紫外光光源辐照后，均存在亚硝基(-NO)、硝基(-NO₂)和羧基(-COOH)等基团，羧基的形成说明了聚酰胺复合膜的亲水化改性，从而使得聚酰胺复合膜通量大幅提升。

本发明还提供了上述技术方案中任意一项所述的改性方法所制备的改性后的聚酰胺反渗透复合膜在水处理领域中的应用。

本发明上述步骤提供了一种高通量聚酰胺反渗透复合膜的制备方法。本发明利用紫外光这一环境友好且绿色环保的可再生能源，且在不使用其他化学药剂的辅助的条件下，通过紫外光辐照聚酰胺复合膜表面，对膜表面进行亲水改性研究，从而制备得到了具有更高通量的改性聚酰胺复合膜。本发明采用紫外光辐照复合膜聚酰胺活性表面层的方式，对经界面聚合反应形成的聚酰胺复合膜进行亲水改性，聚酰胺复合膜表面经紫外光辐照一定时间后，聚酰胺分子发生断裂反应而生成硝基(-NO₂)和羧基(-COOH)等基团，这些基团的产生使得聚酰胺复合膜水通量显著提升，从而得到了高通量聚酰胺复合膜，而且所得高通量聚酰胺复合膜的脱盐率仅有微小的降低。本发明还能通过适当的改变辐照条件等，还可以对聚酰胺复合膜的通量和脱盐率进行调整，更加灵活，操控性强。

本发明将紫外光这一绿色环保的可再生能源，直接用于辐照聚酰胺复合膜表面以进行聚酰胺复合膜表面亲水改性研究，紫外光作为光子运动对应的一种能量形式，是一种可再生能源。在节能减排和绿色环保的大背景下，为光能的运用在进一步降低膜操作压力和提高聚酰胺复合膜水通量等技术方向上，具有重要的贡献和实际可行意义。本发明提供的改性方法，相比于传统化学改性研究中复杂的化学合成过程和大量化学药剂的使用，所应用的紫外光具有绿色环保和环境友好的优点，操作过程简单，时间短，操控性强，可控性好，易于实施且成本较低，更加有利于工业化推广和应用，此外，本发明可以适用于现有市面上多个市售的聚酰胺反渗透复合膜，均能够具有相近的显著技术效果。

实验结果表明，本公司自主研发生产的聚酰胺反渗透复合膜表面经一定强度的紫外光辐照5min后，聚酰胺反渗透复合膜按照国家标准GB/T32373-2015《反渗透膜测试方法》，即在1500ppm氯化钠水溶液、1.0MPa压力、25℃水温和7.5±0.5pH条件下，水通量由41.37GFD显著增加至47.95GFD(增加16％)，相应的聚酰胺反渗透复合膜脱盐率有微小降低(不足0.1％)；市售的碧水源膜科技有限公司的聚酰胺反渗透复合膜经紫外光辐照5min后，水通量由35.24GFD增加至39.68GFD(增加13％)，而脱盐率降低0.18％；市售的时代沃顿膜科技有限公司的聚酰胺反渗透复合膜经紫外光辐照5min后，水通量由36.05GFD增加至41.34GFD(增加15％)，脱盐降低0.23％。

本发明将聚酰胺反渗透复合膜表面经一定的紫外光辐照后，聚酰胺反渗透复合膜的水通量显著提升(增加10％以上)，而对其脱盐性能影响较小。本发明利用紫外光这一绿色环保的可再生能源可有效提高聚酰胺反渗透复合膜的水通量，同时对其脱盐性能影响较小，操作简便，易于实施且易于工业化推广运用。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种聚酰胺反渗透复合膜的改性方法进行详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。

实施例1

选取本公司自主研发生产的聚酰胺反渗透复合膜，将其置于LED紫外光灯下，光源与膜面间的距离为20cm，紫外光辐照时间为1min、3min、5min，得到改性后的聚酰胺反渗透复合膜。

对本发明实施例1制备的改性聚酰胺反渗透复合膜进行检测。

结果表明，在1.0MPa压力，原水为1500ppm氯化钠水溶液条件下，测得高性价比聚酰胺反渗透复合膜ULP-S系列膜片经紫外光辐照0min、1min、3min和5min后的水通量依次是41.37、58.66、52.72、47.95，相应地脱盐率是99.28％、88.53％、98.77％、99.17％。

实施例2

选取碧水源膜科技有限公司的聚酰胺反渗透复合膜，将其置于LED紫外光灯下，光源与膜面间的距离为20cm，紫外光辐照时间为1min、3min、5min，得到改性后的聚酰胺反渗透复合膜。

对本发明实施例2制备的改性聚酰胺反渗透复合膜进行检测。

结果表明，在1.0MPa压力，原水为1500ppm氯化钠水溶液条件下，测得北京碧水源聚酰胺反渗透复合膜经紫外光辐照0min、1min、3min和5min后的水通量依次是35.24、46.23、40.13、39.68，相应地脱盐率是99.48％、86.28％、98.99％、99.30％。

实施例3

选取时代沃顿科技有限公司的聚酰胺反渗透复合膜，将其置于LED紫外光灯下，光源与膜面间的距离为20cm，紫外光辐照时间为1min、3min、5min，得到改性后的聚酰胺反渗透复合膜。

对本发明实施例3制备的改性聚酰胺反渗透复合膜进行检测。

结果表明，在1.0MPa压力，原水为1500ppm氯化钠水溶液条件下，测得贵阳时代沃顿聚酰胺反渗透复合膜经紫外光辐照0min、1min、3min和5min后的水通量依次是36.05、48.21、42.36、41.34，相应地脱盐率是99.51％、84.94％、99.07％、99.28％。

实施例4

选取本公司自主研发生产的聚酰胺反渗透复合膜，将其置于300W氙灯光源的紫外光灯下，光源与膜面间的距离为20cm，紫外光辐照时间为1min、3min、5min，得到改性后的聚酰胺反渗透复合膜。

对本发明实施例4制备的改性聚酰胺反渗透复合膜进行检测。

结果表明，在1.0MPa压力，原水为1500ppm氯化钠水溶液条件下，测得聚酰胺反渗透复合膜经紫外光辐照0min、1min、3min和5min后的水通量依次是41.67、59.35、53.11、48.19，相应地脱盐率是99.2％、87.34％、99.01％、99.15％。

实施例5

选取本公司自主研发生产的聚酰胺反渗透复合膜，将其置于低压汞灯光源的紫外光灯下，光源与膜面间的距离为20cm，紫外光辐照时间为1min、3min、5min，得到改性后的聚酰胺反渗透复合膜。

对本发明实施例5制备的改性聚酰胺反渗透复合膜进行检测。

结果表明，在1.0MPa压力，原水为1500ppm氯化钠水溶液条件下，测得聚酰胺反渗透复合膜经紫外光辐照0min、1min、3min和5min后的水通量依次是41.43、58.23、53.17、48.04，相应地脱盐率是99.19％、88.37％、98.87％、99.11％。

参见表1，表1为本发明实施例1～5中紫外光辐照改性聚酰胺反渗透复合膜的性能参数。

表1

从表1结果可以看出，首先，不同的聚酰胺复合膜经紫外光辐照1min后，水通量显著提升30％～40％左右，同时脱盐率显著降低；而聚酰胺复合膜经紫外光辐照3min后，脱盐率得以回升，通量相比于紫外光辐照1min时有所减小；聚酰胺复合膜进一步经紫外光辐照5min后，脱盐率与辐照0min的相比偏小一些，而水通量增加趋势明显。整体来看，一方面聚酰胺复合膜经紫外光辐照后，脱盐率随紫外光辐照时间增加而增加，而水通量随紫外光辐照时间增加而降低；另一方面，可以看出紫外光光源对聚酰胺复合膜性能改善基本无影响；最后，紫外光辐照对不同厂家生产的聚酰胺复合膜性能改善具有相同的变化趋势。因此，紫外光辐照用于聚酰胺复合膜性能改善具有显著的优异效果，LED紫外光这一绿色环保可再生能源的运用，使得本发明在当前环保政策严格要求下具有明显的竞争优势。

本发明利用紫外光这一绿色环保的可再生能源，通过紫外光辐照聚酰胺复合膜表面而制备高通量聚酰胺复合膜，该制备过程具有操作简单、操作时间短、易于实施和成本较低等优点；此外，本发明还能适当改变辐照条件等，制备高通量聚酰胺复合膜。

以上对本发明提供的一种高通量聚酰胺反渗透复合膜的制备方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。