[發(fā)明專利]自發(fā)光高分子超濾膜制備方法及自發(fā)光高分子超濾膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010018587.4
• 申請(qǐng)日: 2020-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN111167321B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊凱;林學(xué)山;冉江權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶電子工程職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): B01D71/68
• 分類號(hào): B01D71/68;B01D67/00;B01D61/14
• 代理公司: 重慶信航知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50218
• 代理人: 吳彬

本發(fā)明公開了一種自發(fā)光高分子超濾膜制備方法及自發(fā)光高分子超濾膜，制備方法包括步驟：在無氧條件下，向包含制膜高分子原材料與成孔劑在內(nèi)的均相溶液中加入稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料，并通過攪拌和超聲振動(dòng)使稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料均勻的分散在均相溶液中，從而制得穩(wěn)定的懸浮溶液，再用制得的懸浮溶液制備平板超濾膜或中空超濾膜。本發(fā)明制得的自發(fā)光高分子超濾膜，其表面接觸角相比傳統(tǒng)高分子膜材料有明顯降低，親水性得到了有效的提升，從而具有良好的抗污染性能；而且稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料賦予了高分子超濾膜自發(fā)光的特性，基于自發(fā)光這種特性，使高分子超濾膜能智能響應(yīng)膜污染，方便了對(duì)高分子超濾膜污染程度的評(píng)估及測(cè)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子超濾膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高分子超濾膜制備方法。

背景技術(shù)

膜分離是利用具有選擇透過性的材料，在外界的推動(dòng)力下，這種推動(dòng)力包括：壓力差、電位差、溫度差和濃度差等，對(duì)混合物進(jìn)行分離、提純、濃縮的新型的分離方法。由于用途、制膜材料和制膜工藝的不同，對(duì)膜材料的分類有多種方法，可以按照材質(zhì)、膜結(jié)構(gòu)、用途及作用機(jī)理進(jìn)行分類。如果將分離膜按照結(jié)構(gòu)和用途的不同進(jìn)行分類，可以將膜分為反滲透、納濾、超濾、微濾以及電透析等五大類。超濾膜從根本上說是一種物理的孔徑篩分的方法，超濾膜的孔徑一般限定在1-50nm之間，通過限定孔徑實(shí)現(xiàn)對(duì)不同大小的懸浮物顆粒、纖維、細(xì)菌和病毒等大分子的有效分離。常用的制備高分子超濾膜的原材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)和聚四氟乙烯(Teflon或PTFE)等。

但是傳統(tǒng)的高分子超濾膜在使用過程中存在著一些明顯的缺陷。最為突出的問題有兩點(diǎn)，第一：聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚四氟乙烯的疏水性能比較強(qiáng)，這極大的制約了它們的廣泛應(yīng)用。如一般使用的聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚四氟乙烯超濾膜，如果沒有對(duì)進(jìn)水端進(jìn)行良好的預(yù)處理，往往導(dǎo)致一些固體懸浮物、細(xì)菌和大分子蛋白附著在膜表面和膜孔內(nèi)，造成膜污染方面的問題，從而影響了膜的使用有效期；第二：使用過程中無法準(zhǔn)確評(píng)估和測(cè)定超濾膜的污染程度。目前常規(guī)的判斷膜污染的方法是通過通量和壓差來整體判斷膜組件的污染情況，往往污染到一定程度就整體拆裝和更換。實(shí)際上，處于膜組件不同位置和不同跨膜壓差下的膜的污染程度是有差異的，對(duì)整個(gè)膜組件更換導(dǎo)致材料的浪費(fèi)和人工成本的增大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種自發(fā)光高分子超濾膜制備方法及自發(fā)光高分子超濾膜，以解決現(xiàn)有高分子超濾膜的疏水性強(qiáng)易導(dǎo)致膜污染，以及高分子超濾膜的污染程度不易準(zhǔn)確評(píng)估和測(cè)定的技術(shù)問題。

本發(fā)明自發(fā)光高分子超濾膜制備方法，其包括步驟：在無氧條件下，向包含制膜高分子原材料與成孔劑在內(nèi)的均相溶液中加入稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料，并通過攪拌和超聲振動(dòng)使稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料均勻的分散在均相溶液中，從而制得穩(wěn)定的懸浮溶液，再用制得的懸浮溶液制備平板超濾膜或中空超濾膜。

優(yōu)選地，所述的高分子原材料與稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料的質(zhì)量比為10：0.05～10：0.2；所述的高分子原料與所述成孔劑的質(zhì)量比為10：0.1～10：1；所述的稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料在所述的均相溶液中的用量為0.1～10wt％。

優(yōu)選地，所述的高分子原料與所述成孔劑的質(zhì)量比為10：0.1～10：1；所述的稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料在所述的均相溶液中的用量為1.6～4wt％。

優(yōu)選地，所述的高分子原材料與稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料的質(zhì)量比為10：0.15，稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料在所述的均相溶液中的用量為2.4wt％或3.2wt％。

優(yōu)選地，所述的稀土鋁酸鹽自發(fā)光材料為SrAl₂O₄·Tb³⁺、SrAl₂O₄·Dy³⁺和SrAl₂O₄·Eu²⁺中的一種；所述的高分子原材料為聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚四氟乙烯中的一種。