[發明專利]一種抗菌復合PVDF超濾膜的制備方法

在審

• 申請號: 202011142442.1
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112691559A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 鄧成
• 申請（專利權）人: 南北兄弟藥業投資有限公司
• 主分類號: B01D71/78
• 分類號: B01D71/78;B01D71/06;B01D67/00;B01D69/12;B01D61/14
• 代理公司: 深圳市優賽諾知識產權代理事務所(普通合伙) 44461
• 代理人: 劉斌強

本發明涉及膜分離技術領域，提供一種抗菌復合PVDF超濾膜的制備方法。所述制備方法包括：向水中加入穩定劑，攪拌溶解；加入納米銀，攪拌分散；然后加入Ag?MOF，超聲震蕩，使得Ag?MOF充分吸附納米銀，得到含有Ag?MOF/納米銀復合物的抗菌分散液；將PVDF?g?PAA超濾膜在上述抗菌分散液中浸漬，干燥，得到抗菌復合PVDF超濾膜；其中，所述穩定劑為明膠、瓜爾膠、阿拉伯樹膠、果膠中的至少之一。本發明制備得到的抗菌復合PVDF超濾膜親水性好，機械強度高，且同時具備優異的抗菌功能，可用于水處理領域。

技術領域

本發明涉及膜分離技術領域，具體涉及一種抗菌復合PVDF超濾膜的制備方法。

背景技術

聚合物分離膜是當代高效分離、濃縮、提純及凈化設備中應用的一種材料，并已廣泛應用于化工、環保、食品、生物、制藥、電子、電力、冶金、輕紡、海水淡化領域，在當代能源、資源和解決環境污染問題中起著重要作用。常用主要有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜、聚氯乙烯膜材料等。

金屬有機骨架化合物(MOFs)是利用有機配體與金屬離子之間的金屬－配體發生絡合作用而形成的具有超分子微孔網絡結構的一種材料，由于其具有特殊的拓撲結構，規則的內部排列以及特定尺寸和形狀的孔道，其具有高孔性、比表面積大、合成方便、骨架規模大小可變等優點，因此在吸附、催化、膜分離等領域有廣泛應用。

例如CN111135733A公開了一種MOFs聚合物中空纖維復合超濾膜及其制備方法，先采用熱致相分離法制備高強度聚偏氟乙烯/聚丙烯酸超濾膜，也就是PVDF/PAA超濾膜，然后采用螯合輔助界面反應法在分離膜外表面原位生長超薄MOFs分離層，可應用水處理領域。但是，該復合超濾膜不具備抗菌功能。

目前，超濾膜作為反滲透預處理制備純凈水的過程中，一方面，超濾膜只能將飲用水中的蛋白質和細小的微生物等吸附在超濾膜表面，阻止其通過，但不能將其殺滅，因而使飲用水中含有的細菌微生物多，這些種類繁多的細菌微生物將嚴重威脅人民的飲用水健康。因此，需要開發一種具有抗菌功能的超濾膜的制備方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種抗菌復合PVDF超濾膜的制備方法，所得到的復合超濾膜中同時包含Ag-MOF和納米銀，具有抗菌性能優異且抗菌效果穩定持久等優點。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案。

一方面，本發明提供一種抗菌復合PVDF超濾膜的制備方法，包括：

(1)制備抗菌分散液

向水中加入穩定劑，攪拌溶解；加入納米銀，攪拌分散；然后加入Ag-MOF，超聲震蕩，使得Ag-MOF充分吸附納米銀，得到含有Ag-MOF/納米銀復合物的抗菌分散液；

(2)制備抗菌復合PVDF超濾膜

將PVDF-g-PAA超濾膜在上述抗菌分散液中浸漬，干燥，得到抗菌復合PVDF超濾膜；

其中，所述穩定劑為明膠、瓜爾膠、阿拉伯樹膠、果膠中的至少之一。

根據本發明提供的抗菌復合PVDF超濾膜的制備方法中，一方面，穩定劑可以防止納米銀的團聚，起到穩定納米銀的作用，同時穩定劑中含有羥基可以與Ag-MOF發生相互作用，起到穩定Ag-MOF的作用；另一方面，Ag-MOF(含銀金屬有機骨架)作為納米銀的載體，可以提高納米銀的分散性和穩定性，且Ag-MOF中的Ag+與納米銀具有協同抗菌作用，使抗菌劑的抗菌性更持久、高效；另一方面，所述PVDF-g-PAA超濾膜中含有羥基，能夠增加Ag-MOF/納米銀復合物與超濾膜的結合力，所述PVDF-g-PAA超濾膜中的羰基能夠和穩定劑中的羥基鍵合，使Ag-MOF/納米銀復合物與超濾膜的結合更加牢固。

作為本發明一種優選的實施方式，所述穩定劑與水的質量比為1-5:100，所述穩定劑的含量不易過高，以防溶解后粘度太大，不利于后續納米銀離子的分散和Ag-MOF的混合。