[發(fā)明專利]一種熱致相轉(zhuǎn)化納米摻雜聚偏氟乙烯催化膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510430697.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN104984668B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬玉新;史風(fēng)梅;賈學(xué)斌;韓幫軍;馬軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D71/34
• 分類號(hào): B01D71/34;B01D69/06;B01D69/04;B01D69/08;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 牟永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱致相轉(zhuǎn)化納米摻雜聚偏氟乙烯催化膜及其制備方法。

背景技術(shù)

膜濾是近30年來發(fā)展起來的有重要發(fā)展前景的水處理技術(shù)，具有出水水質(zhì)好，藥劑用量少，占地面積小，易于模塊化應(yīng)用，對(duì)水質(zhì)副作用小等優(yōu)點(diǎn)。目前，膜技術(shù)作為第三代給水處理技術(shù)正在應(yīng)用推廣，特別是隨著飲用水源污染的加重、微生物風(fēng)險(xiǎn)的提高、有機(jī)污染物種類與濃度的增加、水體富營養(yǎng)化的加劇和水處理有害副產(chǎn)物增多等問題，人們對(duì)膜技術(shù)寄予了厚望，它將在給水處理中發(fā)揮越來越重要的作用。但膜在應(yīng)用過程中還存在著一些關(guān)鍵性問題。如膜污染造成膜通量衰減，在給水處理過程中推廣應(yīng)用的超濾膜，由于孔徑稍大，在處理小分子有機(jī)微污染物方面顯得無能為力。這些問題制約了其在給水處理中的大規(guī)模應(yīng)用，是制約膜法水處理技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。

PVDF作為一種微濾或超濾膜材料，具有耐高溫，耐輻射，耐磨，耐化學(xué)腐蝕(強(qiáng)堿除外)，良好的機(jī)械性能和好的成膜特性，被廣泛地應(yīng)用于微濾，超濾等膜分離過程中。但是由于PVDF本身的表面能比較低，具有良好的疏水性，在水處理過程中膜污染比較嚴(yán)重，引起膜處理性能下降，使用壽命降低，并且提高了膜組件維護(hù)維修的費(fèi)用。因此，其疏水特性限制或制約了在水處理過程中的應(yīng)用。為提高或增加PVDF膜的親水性，增強(qiáng)其抗污染的能力，通常采用的方法中主要包括如物理共混，化學(xué)接枝，表面改性等。其中，在膜材料中引入無機(jī)粒子制得聚合物-無機(jī)粒子的復(fù)合膜，從而提高聚合物膜的性能，已經(jīng)成為了一種重要的改性方法。目前采用的方法主要為非溶劑相轉(zhuǎn)化法(NIPS)，采用該法實(shí)現(xiàn)納米粒子(硅及氧化物、三氧化二鋁、氧化鋅、四氧化三鐵、二氧化鈦、氫氧化鎂、碳酸鈣，二氧化鈦納米管，碳納米管，粘土，沸石，二氧化鋯等)在膜材料中的納米摻雜，可提高有機(jī)膜的抗污染、滲透性能和熱穩(wěn)定性，但由于存在納米顆粒比重大，易團(tuán)聚，與溶劑及有機(jī)聚合物分子間作用力弱等特點(diǎn)，無機(jī)納米粒子在膜液脫泡過程中易發(fā)生聚沉現(xiàn)象，從而導(dǎo)致膜性能不穩(wěn)定、強(qiáng)度低、結(jié)果重現(xiàn)性差等缺點(diǎn)，從而影響其在水處理過程中的大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有PVDF膜材料易于膜污染、難清洗、常規(guī)非溶劑相轉(zhuǎn)化法制備的納米復(fù)合膜強(qiáng)度差和納米催化劑難負(fù)載的問題。而提供一種熱致相轉(zhuǎn)化納米摻雜聚偏氟乙烯催化膜及其制備方法。

本發(fā)明一種熱致相轉(zhuǎn)化納米摻雜聚偏氟乙烯催化膜按重量份數(shù)由15～50份PVDF、0.1～20份納米催化劑、30～100份分散介質(zhì)和0.1～20份有機(jī)添加劑制成；所述熱致相轉(zhuǎn)化納米摻雜聚偏氟乙烯催化膜為平板膜、管式膜或中空纖維膜。

上述一種熱致相轉(zhuǎn)化納米摻雜聚偏氟乙烯催化膜的制備方法是按以下步驟進(jìn)行：

按重量份數(shù)稱取15～50份PVDF、0.1～20份納米催化劑、30～100份分散介質(zhì)和0.1～20份有機(jī)添加劑；將稱取的15～50份PVDF、0.1～20份納米催化劑和0.1～20份有機(jī)添加劑依次加入到30～100份分散介質(zhì)中進(jìn)行混合，超聲攪拌0.5h～2h，得到樣品；將樣品采用熱致相轉(zhuǎn)化法制備成膜，即為熱致相轉(zhuǎn)化納米摻雜聚偏氟乙烯催化膜；所述熱致相轉(zhuǎn)化納米摻雜聚偏氟乙烯催化膜為平板膜、管式膜或中空纖維膜。

本發(fā)明的有益效果：