[發(fā)明專利]一種防堵塞抑菌型荷電納濾膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710424371.6
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107433139B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張文飛;王艷芹
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市益嘉昇科技有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D61/02;C02F1/44
• 代理公司: 北京化育知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發(fā)明屬于超濾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防堵塞抑菌型荷電納濾膜的制備方法。本發(fā)明通過將鋰皂石與表面活性劑和正硅酸乙酯復(fù)合成穩(wěn)定性的多孔異構(gòu)材料，其支撐材料鋰皂石晶體為兩層硅氧四面體中間夾一層鎂氧八面體構(gòu)成片層結(jié)構(gòu)，片層內(nèi)形成很強的缺電子性而帶負(fù)電荷，具有優(yōu)異的吸附、離子交換性能，同時，將納米氧化銀嵌入在層間，制備改性無機顆粒，通過將無機顆粒分散并制備荷電納濾膜，氧化銀粉末經(jīng)焙燒后分解為銀單質(zhì)，銀單質(zhì)用于選擇性催化反應(yīng)和加固荷電納濾膜內(nèi)部孔隙，同時對微生物負(fù)載進(jìn)行抑制，有效加固膜孔強度，改善荷電納濾膜耐污性能，抑制微生物繁殖形成生物膜，具有廣闊的使用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超濾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防堵塞抑菌型荷電納濾膜的制備方法。

背景技術(shù)

常規(guī)的膜過濾分離過程，都是基于一種物理篩分的原理，即膜允許比其孔徑小的組分透過而截留比其孔徑大或孔徑相近的組分。隨著待分離組分介質(zhì)粒徑的減小，所用膜的孔徑也須相應(yīng)減小，這勢必會造成通量下降、操作費用升高等問題。荷電納濾膜是近幾年發(fā)展起來的又一新型濾膜，其內(nèi)外表面上存在著固定電荷，根據(jù)其分離過濾原理，除了中性膜基于孔徑大小的物理篩分之外，還有著獨特的靜電吸附和排斥作用。這就使得用膜分離不同價態(tài)的離子成為可能，同時也可用其分離相對分子質(zhì)量相近而荷電性能不同的組分。由于膜中引入了荷電基團，膜的親水性得到加強，因而膜的水通量增加。又由于膜和溶液間的靜電作用，溶液的滲透壓降低，因此適于低壓操作，并且荷電膜還具有耐壓實、耐酸堿及抗微生物、細(xì)菌等優(yōu)點。荷電膜在透水、抗污染以及選擇透過性方面具有中性膜所不具備的優(yōu)勢和用途。

荷電納濾膜由于其特定的截留范圍和電荷效應(yīng)在工業(yè)上已有廣泛的應(yīng)用，其中主要的是低分子有機物的去除主要靠納濾膜的篩分效應(yīng)，如天然有機物、低分子染料、藥物等。由于納濾膜較超濾膜更加致密，其孔徑范圍在0.5～2nm之間，主要用于分子量在100～1000Da有機物的去除，并且其操作壓力低于反滲透膜，因為耗能和動力成本較低，具有較大的優(yōu)勢。納濾膜主要用于水處理及污水處理，在使用過程中易受到膜污染，膜污染是指在實際使用過程中，料液中的污染物吸附沉積在膜表面，甚至堵塞膜孔造成膜的滲透和分離性能下降的現(xiàn)象。污染物分為無機、有機、生物污染物三大類，常見的無機污染物有微小顆粒、懸浮物、膠體、金屬類沉淀物以及鈣、鎂、磷等無機鹽結(jié)晶，在過濾過程中，無機污染物容易在膜表面沉積，堵塞孔道，膠體類物質(zhì)則容易吸附在膜表面從而減小膜的有效過濾面積。最常見的有機污染物有蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)、木質(zhì)素等，造成蛋白質(zhì)污染膜表面的主要驅(qū)動力是靜電引力和疏水作用，所以蛋白質(zhì)一般容易吸附在粗糙并且疏水的膜表面，另外有機污染普遍存在且很難去除，所以構(gòu)建高親水低粗糙度的高分子膜表面也成為預(yù)防膜有機污染的關(guān)鍵所在。常見的生物污染物質(zhì)，主要包括細(xì)菌、藻類、真菌等。由于其具有較強繁殖能力，難以完全去除生物膜，目前對于荷電納濾膜的生物污染與超濾膜的類似，主要通過引入抗菌劑來達(dá)到抑菌效果。所以制備一種防止無機廢料堆膜孔隙堵塞，且有效抑制膜表面生物繁殖的荷電納濾膜很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有荷電納濾膜易受到膜污染，造成無機物堵塞膜孔，生物質(zhì)負(fù)載在膜表面形成生物膜降低膜通量的問題，提供了一種防堵塞抑菌型荷電納濾膜的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）取10～15g硝酸銀與60～70mL去離子水混合，滴加25～30mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氨水溶液并攪拌混合，得銀氨溶液，按質(zhì)量比1:8，將聚乙烯醇添加至質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%氫氧化鈉溶液中，攪拌混合得基體液，按質(zhì)量比3:2，將銀氨溶液滴加至基體液中，滴加完成后離心分離，收集下層沉淀，經(jīng)洗滌干燥，制備得納米氧化銀；

（2）取鋰皂石粉碎并碾磨，過200目篩收集得鋰皂石粉末，按重量份數(shù)計，稱量45～50份十二胺、15～20份上述制備的納米氧化銀、15～20份正硅酸乙酯和25～30份鋰皂石粉末攪拌混合得混合漿料，將混合漿料澆注至模具中，靜置固化后脫模并得干燥坯料，將干燥坯料焙燒后碾磨過200目篩，得鋰皂石多孔異構(gòu)粉末；