[發明專利]一種含水通道蛋白的復合納濾膜的制備方法

在審

• 申請號: 202010413300.8
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111545084A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 張建萍;李樹偉;鄧芳
• 申請（專利權）人: 塔里木大學
• 主分類號: B01D71/82
• 分類號: B01D71/82;B01D69/12;B01D67/00;B01D61/00
• 代理公司: 鄭州豫原知識產權代理事務所(普通合伙) 41176
• 代理人: 李保林

本發明公開了一種含水通道蛋白的復合納濾膜的制備方法，所述制備方法包括：S1，將水通道蛋白囊泡和多元胺水相單體溶液設置在多孔支撐層的表面上，得到表面處理多孔支撐層，所述多元胺水相單體溶液包括多元胺、表面活性劑、酸接受劑和水；S2：配制pH值為5.5?8的磷酸鹽緩沖溶液；S3：將單寧酸和聚醚胺分別溶解在所述磷酸鹽緩沖溶液中，配制成濃度均為0.1?0.5g/L的單寧酸溶液和聚醚胺溶液。本發明單寧酸和聚醚胺交替沉積多孔聚合物原膜上，可以得到選擇層結構穩定的納濾膜，有利于提高膜的穩定性。而且，聚醚胺中的聚乙二醇鏈段可以減少蛋白質的粘附，提高了膜的抗污染性能。

技術領域

本發明涉及納濾膜技術領域，具體為一種含水通道蛋白的復合納濾膜的制備方法。

背景技術

納濾膜分離技術在廢水處理、生物制藥和石油化工等領域里有廣泛的應用。采用共涂覆方法或者層層自組裝方法是較為常用的制備納濾膜的方法，在共涂覆制膜過程中，兩種單體溶于同一種溶液中，然后基膜浸泡在混合溶液中沉積。該類共涂覆法制備的納濾膜，涂層厚度較難控制，從而導致納濾膜的通量波動大。常見的層層自組裝制備納濾膜的原料為聚電解質，自組裝過程的驅動力為正負電荷間的靜電作用力，納濾膜的選擇層結構往往不穩定。

納濾分離由于其環保節能，可以用于處理工業廢水，如用于染料廢水中染料的清除；也可以用于食品生產以及醫藥行業,而且由于納濾分離不涉及相變，不需要加熱，不發生化學反應，可用于廢水的重復利用。因此研究制備具有優良分離性能的納濾膜，用其替代某些能耗巨大、不環保的傳統工藝，并且它還對降低成本、降低能耗、減輕環境污染、提高企業競爭力等方面有重要的意義。

而水通道蛋白，又名水孔蛋白，是一種位于細胞膜上的蛋白質，在細胞膜上組成“孔道”，可控制水在細胞的進出，就像是“細胞的水泵”一樣，目前尚未出現將水通道蛋白利用到納濾膜分離技術上，因此本發明提出了一種含水通道蛋白的復合納濾膜的制備方法。

發明內容

(一)解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種含水通道蛋白的復合納濾膜的制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。本發明多孔支撐層表面上負載有水通道蛋白囊泡以及第一分散液中的多元胺、表面活性劑和酸接收劑，進而得到表面處理多孔支撐層，其中表面活性劑的加入有利于多元胺水相和水通道蛋白囊泡在多孔支撐層上的鋪展，促進后續胺和酰氯充分反應，酸接收劑能夠中和后續界面聚合反應形成的酸，促進平衡反應的進行。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種含水通道蛋白的復合納濾膜的制備方法，所述制備方法包括：

S1，將水通道蛋白囊泡和多元胺水相單體溶液設置在多孔支撐層的表面上，得到表面處理多孔支撐層，所述多元胺水相單體溶液包括多元胺、表面活性劑、酸接受劑和水；

S2：配制pH值為5.5-8的磷酸鹽緩沖溶液；

S3：將單寧酸和聚醚胺分別溶解在所述磷酸鹽緩沖溶液中，配制成濃度均為0.1-0.5g/L的單寧酸溶液和聚醚胺溶液；

S4：將所述聚合物原膜浸泡在所述單寧酸溶液中，然后用去離子水漂洗5min，

S5：再將S4中浸泡并漂洗后的聚合物原膜浸泡在所述聚醚胺溶液中，然后用去離子水漂洗5min；

S6：重復S4-S5步驟0-2次；通過單寧酸和聚醚胺進行反應性層層自組裝制備得到所述納濾膜。

優選的，所述水通道蛋白囊泡中的水通道蛋白為水通道蛋白Z、水通道蛋白1、水通道蛋白S、水通道蛋白TIP、水通道蛋白PIP、水通道蛋白Y和水通道蛋白NIP的一種或多種。

優選的，所述單寧酸溶液和聚醚胺溶液的濃度均為0.3-0.5g/L，所述磷酸鹽緩沖溶液的pH值為8。