[發明專利]層層自組裝殼聚糖荷正電復合納濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201610159118.8
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105617890A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 黃中華;殷艷娜;孫倩玉;蔣正飛;李娜;李夢坤
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B01D71/74
• 分類號: B01D71/74;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅;朱顯國

技術領域

本發明涉及一種層層自組裝復合納濾膜及其制備方法，具體指一種層層自組裝殼 聚糖荷正電復合納濾膜及其制備方法。

背景技術

殼聚糖(CTS)是甲殼素脫乙酰反應的產物，在自然界中廣泛存在，其結構單元為 (β-(l,4)-2氨基-2-脫氧-D-葡萄糖)。這種天然高分子由于擁有較好的生物相容性、微生物 降解性、成膜性等優良性能并在醫藥、食品、化工、生物醫學工程等諸多領域的應用研究中 取得了重大進展。由于CTS也有著很好的成膜性能，已經廣泛的應用于復合納濾膜的制備領 域。

層層自組裝技術，是目前制備均勻、超薄復合納濾膜有效的方法之一。LbL組件可 以利用多個分子間的相互作用作為驅動力，如靜電相互作用、氫鍵、電荷轉移相互作用、和 共價鍵等，來完成復合膜的制備。復合膜的制備涉及到陽離子和陰離子聚電解質的選取、基 底沉浸順序以及把復合膜的孔徑尺寸控制在納米范圍來制造超薄表層。

層層(LbL)自組裝技術，是近年來制備納濾膜研究的熱門技術。它可以在支撐薄膜 上通過吸附相反電荷的聚電解質或其它物質形成納米表層，已被廣泛用于復合膜表面的改 性。與傳統方法相比具有制備方法簡單、條件可控、材料來源比較廣泛、生產成本低等優點， 有著很好的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種層層自組裝殼聚糖復合納濾膜及其制備方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種層層自組裝殼聚糖荷正電復合納濾膜，所述的復合納濾膜具有如下結構：

一種層層自組裝殼聚糖荷正電復合納濾膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)將PES(聚醚砜)超濾膜作為基膜于HTCC(2-羥丙基三甲基氯化銨)陽離子鑄膜 液和PSS(聚苯乙烯磺酸鈉)陰離子鑄膜液中交替沉積各12-15min進行層層自組裝，交替沉 積次數為1.5-4.5，交替沉積過程中采用去離子水清洗，其中，交替沉積時，HTCC陽離子鑄膜 液和PSS陰離子鑄膜液濃度相同，濃度在1-6mg/ml之間；

(2)將經過層層自組裝制備的復合膜干后，浸泡于含交聯劑溶液的密閉容器中，50 ±10℃交聯反應20-24h。

進一步的，步驟(1)中，HTCC陽離子鑄膜液中采用的HTCC的取代度為88.65％。

進一步的，步驟(1)中，PES超濾膜的截留分子量為10000。

進一步的，步驟(2)中，交聯劑溶液為含2-2.2wt％ECH和1-1.9wt％NaOH的乙醇溶 液。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：(1)制備方法工藝簡單，天然環保。(2)復合 膜對二價陽離子鹽溶液以及水中微量-痕量有機物PPCPs具有較好的去除效果。(3)用此法 制備的復合膜方法簡單親水性好，對二價陽離子鹽溶液有著和好的去除效果，對水中微量- 痕量有機物PPCPs也有著理想的去除效果，在膜分離領域處理水中污染物有著一定的實際 意義。

附圖說明

圖1是本發明層層自組裝殼聚糖復合納濾膜的制備方法的流程示意圖。

圖2是本發明最佳制膜條件制得的殼聚糖荷正電復合納濾膜對有機物的截留圖。

圖3是本發明最佳制膜條件制得的殼聚糖荷正電復合納濾膜所得的膜純水滲透系 數。

圖4是本發明最佳制膜條件制得的殼聚糖荷正電復合納濾膜所得的膜對無機鹽的 截留。

圖5是本發明最佳制膜條件制得的殼聚糖荷正電復合納濾膜所得的膜對PPCPs的 截留。

圖6是本發明最佳制膜條件制得的殼聚糖荷正電復合納濾膜所得的膜及PES基膜 的掃描電鏡圖(a為基膜，b為復合膜)。

圖7是本發明最佳制膜條件制得的殼聚糖荷正電復合納濾膜所得的膜及PES基膜 的原子力顯微鏡圖(a為基膜，b為復合膜)。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

本發明殼聚糖荷正電復合納濾膜的制備流程如圖1所示：