[發(fā)明專利]一種高效蛋白吸附分離用細菌纖維素納米纖維復合膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710649204.1
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107413316B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 丁彬;唐寧;張世超;劉麗芳;俞建勇
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;B01D71/12;B01D69/12;B01D67/00;D06M15/05;D06M101/32;D06M101/20;D06M101/06;D06M101/28;D06M101/34
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

1.一種高效蛋白吸附分離用細菌纖維素納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

步驟1)：將細菌纖維素膜機械解離成細菌纖維素納米纖維；

步驟2)：在步驟1)制得的細菌纖維素納米纖維表面修飾吸附官能團；

步驟3)：將步驟2)制得的修飾后的細菌纖維素納米纖維分散于不溶性溶劑中，通過加入分散劑形成穩(wěn)定的細菌纖維素納米纖維懸浮液；

步驟4)：采用同步超聲過濾方法將步驟3)制得的細菌纖維素納米纖維懸浮液鋪在多孔纖維基材表面形成濕態(tài)復合纖維膜；

步驟5)：脫除步驟4)制得的濕態(tài)復合纖維膜中的殘留溶劑，獲得可用于高效蛋白吸附分離的細菌纖維素納米纖維復合膜；

所述步驟2)中吸附官能團為羧酸基、磺酸基、硫酸基、亞磷酸基、伯胺基、仲胺基和叔胺基中的任意一種；

所述步驟3)中不溶性溶劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、叔丁醇、丙酮和丁酮中的任意一種或幾種；

所述步驟3)中分散劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺、硬脂酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、六偏磷酸鈉、聚硅酸鈉、焦磷酸鉀、無水碳酸鈉、硫代碳酸鈉和硼酸鈉中的任意一種或幾種；

所述步驟3)中細菌纖維素納米纖維懸浮液中細菌纖維素納米纖維的平均長度為1～300μm，平均直徑為10～100nm，纖維質量濃度為0.0005～1wt％；

所述步驟4)中的同步超聲過濾方法為：在過濾的同時采用超聲波處理細菌纖維素納米纖維懸浮液，超聲波輸出功率為100～1500W，過濾時施加的壓力為正壓力或負壓力，施加的壓力范圍為0.5～50kPa；

所述步驟4)中的多孔纖維基材為靜電紡纖維膜、非織造布、纖維素濾紙、機織物和針織物中的任意一種或幾種的組合；

所述多孔纖維基材的孔徑為1～300μm。

2.如權利要求1所述的高效蛋白吸附分離用細菌纖維素納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中機械解離為高速攪拌解離、超聲解離、高壓均質解離、高速研磨解離和冷凍研磨解離中的任意一種或幾種的組合。

3.如權利要求1所述的高效蛋白吸附分離用細菌纖維素納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于，所述步驟5)中脫除的具體方法為真空干燥、鼓風干燥、超臨界干燥、冷凍干燥、微波干燥和紅外干燥中的任意一種。

4.一種采用權利要求1-3任意一項所述的高效蛋白吸附分離用細菌纖維素納米纖維復合膜的制備方法制備的復合膜，其特征在于，所述復合膜的表面為細菌纖維素納米纖維所形成的完全覆蓋的連續(xù)二維網(wǎng)狀結構，網(wǎng)孔平均孔徑為0.1～2μm，復合孔隙率為70～98％；該復合膜對蛋白質的吸附量≥800mg/g，傳質通量≥500L/m²·h。