[發(fā)明專利]用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜的制備方法及聚四氟乙烯膜的應(yīng)用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011138592.5
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112604506B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟孟凡;陳越;韓桂芳;付師慶;胡珂
• 申請（專利權(quán)）人: 山東東岳高分子材料有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/78;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;B01J31/06;C02F1/28;C02F1/44;C02F1/58;C02F101/30
• 代理公司: 山東竹森智壤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37382
• 代理人: 劉文容

本發(fā)明涉及一種用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜的制備方法及聚四氟乙烯膜的應(yīng)用方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述的用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜的制備方法，采用γ射線輻照法將2?甲基丙烯酸羥乙基酯(HEMA)溶液接枝到聚四氟乙烯微孔膜表面，然后進行活化處理和螯合處理，將處理后的膜與金屬離子進行偶聯(lián)，得到所述的用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜。本發(fā)明所述的用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜的制備方法，簡單易行，成本低，制備的膜不僅具有優(yōu)異的耐腐蝕性、機械強度和低阻力，還具有優(yōu)異的催化降解性能，提高了染料脫色效率；本發(fā)明同時提供了一種簡單的聚四氟乙烯膜的應(yīng)用方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜的制備方法及聚四氟乙烯膜的應(yīng)用方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

亞甲基藍(MB)是廣泛用于印刷和皮革工業(yè)的染料，用作組織學(xué)分析的熒光顏料，以及半導(dǎo)體中的感光劑。MB的廢水直接排放會造成嚴重的生態(tài)問題。由于MB染料的穩(wěn)定性和復(fù)雜的芳香結(jié)構(gòu)，以及抗氧化和抗菌性能，生物方法通常無法對MB進行脫色。因此，通常首選金屬納米粒子通過催化降解來消除這些染料。

聚四氟乙烯微孔膜是一種經(jīng)壓延，多向拉伸，熱處理等工藝形成的一種多孔材料，存在大量的微孔，孔隙率達80％以上，具有過濾精度高，表面光滑，易清灰，耐腐蝕，阻力低等特點，但是由于聚四氟乙烯的化學(xué)惰性和極端疏水性，只能起到物理攔截的作用，而不能有效的去除水里的有害物質(zhì)，極大的限制了它的發(fā)展應(yīng)用。因此為了彌補PTFE性能上的不足，對PTFE微孔膜進行化學(xué)改性。如CN111530125A公開了一種從含有靶蛋白或抗體的水性混合物中分離靶蛋白或抗體的親和色譜裝置，該裝置的主要部件就是含有無機顆粒的聚四氟乙烯膜，聚合物膜和/或無機顆粒具有與之結(jié)合的親和配體。親和配體可以是與靶蛋白或抗體可逆結(jié)合的蛋白、抗體或多糖。CN111135719A公開了一種用于水體凈化的復(fù)合納濾膜的制備方法。對聚四氟乙烯基膜進行親水改性，對玻璃纖維進行烷基化改性和季胺化改性，將季胺化玻璃纖維加入到間苯二胺溶液中制成懸浮液，將均苯三甲酰氯加入正己烷溶液中攪拌溶解，最后將親水聚四氟乙烯基膜依次放入間苯二胺溶液，均苯三甲酰氯溶液中，干燥，制得具有較好耐壓性能的復(fù)合納濾膜。Seda Saki等人，將四乙氧基硅烷(TEOS)功能化鈉基膨潤土摻入聚砜/聚乙烯亞胺(PSF/PEI)膜中，通過相轉(zhuǎn)化方法制備了高效去除亞甲基藍染料的鈉基膨潤土。

盡管現(xiàn)有技術(shù)分別對聚四氟乙烯膜和亞甲基藍吸附劑進行了大量的改性研究，但是利用聚四氟乙烯膜對染料進行催化脫色的研究相對缺乏，目前尚沒有對用于MB脫色的聚四氟乙烯膜的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜的制備方法，其簡單易行，成本低，制備的膜不僅具有優(yōu)異的耐腐蝕性、機械強度和低阻力，還具有優(yōu)異的催化降解性能，提高了染料脫色效率；本發(fā)明同時提供了一種簡單的聚四氟乙烯膜的應(yīng)用方法。

本發(fā)明所述的用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜的制備方法，采用γ射線輻照法將2-甲基丙烯酸羥乙基酯(HEMA)溶液接枝到聚四氟乙烯微孔膜表面，然后進行活化處理和螯合處理，將處理后的膜與金屬離子進行偶聯(lián)，得到所述的用于染料催化脫色的聚四氟乙烯膜。

優(yōu)選的，γ射線輻射劑量為2-15kGy；2-甲基丙烯酸羥乙基酯(HEMA)溶液的濃度為5-10w/v％。

優(yōu)選的，活化處理所用的活化劑為NaOH或Na₂CO₃，更優(yōu)選為Na₂CO₃；其濃度為0.5-2mol/L。

優(yōu)選的，螯合處理所用的螯合劑為聚乙烯亞胺(PEI)、乙二胺或亞氨基二乙酸(IDA)，更優(yōu)選為PEI(是一種多陽離子螯合劑，能提供高度支化的親水三維基質(zhì))，其溶液pH為10.5，質(zhì)量濃度為1-15wt％。

優(yōu)選的，聚四氟乙烯微孔膜的制備過程如下：