[發明專利]一種高通量抗菌復合納濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201711080799.X
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107649009B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 孟建強;李文俏;潘贏
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01D71/60
• 分類號: B01D71/60;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了一種高通量抗菌復合納濾膜及其制備方法，制備方法為：(1)將支化聚乙烯亞胺和縛酸劑加入水中，得到水相，將超濾膜的功能層面與水相接觸，除去膜表面多余水相；(2)將單體放入有機溶劑中配成有機相溶液，將步驟(1)獲得的膜的與水相接觸的面再與所述有機相溶液接觸s，除去膜表面多余有機相溶液；(3)將步驟(2)獲得的膜在30℃～150℃，放置1～60min；用去離子水清洗，得到一種高通量抗菌復合納濾膜。本發明制備的高通量抗菌復合納濾膜，具有高通量的同時，兼具有非常高的抑菌率。制備方法采用簡單的界面聚合直接制得，方法簡便溫和，適用于工業化生產。

技術領域

本發明屬于膜分離技術領域，具體涉及一種高通量抗菌復合納濾膜及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的發展，人口的增加和水污染的加劇，世界多國均存在水資源短缺的問題。因此，如何提高水的重復利用率，水資源的循環利用，減少排放量，是節約用水工作中的首要任務。

納濾膜由于其低成本，高通量，對小分子有機物，多價鹽的高截留等優異性能已廣泛應用于制藥，工業廢水處理，飲用水處理，海水脫鹽預處理，染料脫除等方面。但膜微生物污染現象的存在使得膜在使用一定時間之后需要大量化學試劑清洗生物污染層，不但帶來附加排放等副作用，還提高了系統的運行成本。為了長期穩定控制微生物污染，大量研究引入抗菌劑對復合膜進行改性，例如無機納米Ag、TiO2、含硒化合物等，這些抗菌劑在使用過程中不斷析出，實現對膜表面水體細菌的抑制，但是其長期有效性和毒性是人們擔心的問題。也有相關研究通過使用共價鍵鏈接將抗菌劑固載到載體上，可有效地避免水體的二次污染，避免了在使用過程中的毒性、余毒、刺激性及使用安全性差等問題，將抗菌劑固載到膜表面，可以抑制膜表面細菌的生長，增強抗微生物污染的能力。但目前大量研究都是在復合膜的基礎上通過接枝或后處理對膜進行改性，不僅過程繁雜，且犧牲了膜一定的選擇性或通量的同時給予膜一定的抗菌性。因此，研究出一種操作簡便溫和，兼具有很好的脫鹽性能和抗菌性的新型納濾膜是一個新的挑戰。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種高通量抗菌復合納濾膜。

本發明的第二個目的是提供一種高通量抗菌復合納濾膜的制備方法。

本發明的技術方案概述如下：

一種高通量抗菌復合納濾膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)將支化聚乙烯亞胺和縛酸劑加入水中，得到支化聚乙烯亞胺質量百分比濃度為0.1％～10％，縛酸劑的質量百分比濃度為1％～5％的水相，將超濾膜的功能層面與水相接觸30s～600s，除去膜表面多余水相；

(2)將單體放入有機溶劑中配成質量百分比濃度為0.2％～1.5％的有機相溶液，將步驟(1)獲得的膜的與水相接觸的面再與所述有機相溶液接觸30s～300s，除去膜表面多余有機相溶液；

(3)將步驟(2)獲得的膜在30℃～150℃，放置1～60min；用去離子水清洗，得到一種高通量抗菌復合納濾膜。

支化聚乙烯亞胺的數均分子量為優選為600～60000。

縛酸劑優選為三乙胺、氫氧化鉀、氫氧化鈉、吡啶、碳酸氫鉀和碳酸氫鈉中至少一種。

超濾膜材質優選為Mw＝10000～100000的聚偏氟乙烯、Mw＝5000～100000的醋酸纖維素、Mw＝10000～200000的聚丙烯腈、Mw＝10000～100000的聚砜、Mw＝10000～200000的磺化聚砜，Mw＝10000～200000的聚醚砜或Mw＝10000～200000的磺化聚醚砜。

單體優選為三聚氯化磷腈和二氧磷基腈氟化三聚體中至少一種。

有機溶劑優選為正己烷、Isopar G、正庚烷、環己烷、正辛烷、苯和甲苯中的至少一種。