[發(fā)明專利]一種金屬微濾膜及其制備方法和應用

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• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113522046A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 張海豐;郝紫鑫;劉美君;姜婷婷;王勝利
• 申請（專利權(quán)）人: 東北電力大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/02;B01D61/14;C02F1/44
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

本發(fā)明公開了一種金屬微濾膜及其制備方法和應用，屬于濾膜技術(shù)領域。本發(fā)明金屬微濾膜的制備方法，包括以下步驟：步驟1，將不銹鋼網(wǎng)依次浸沒在A溶液、HCl溶液、H₂SO₄溶液中，得到預處理的不銹鋼網(wǎng)；步驟2，將所述預處理的不銹鋼網(wǎng)置于B溶液中作為負極，取相同尺寸的銅板置于B溶液中作為正極，進行電化學沉積，得到金屬微濾膜。本發(fā)明所制得的金屬微濾膜，具有孔分布均勻、孔徑均一、孔隙率分布窄、孔徑可控、耐蝕性能良好的特點；本發(fā)明的制備方法具有操作簡單、成本低、可控性高、自動化程度高、無二次污染等優(yōu)點，在水處理領域有廣闊的應用前景。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及濾膜技術(shù)領域，特別是涉及一種金屬微濾膜及其制備方法和應用。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展和人類物質(zhì)生活水平的提高，水環(huán)境污染已成為目前亟需解決的問題。水中的一些難降解、有毒有害污染物，具有濃度低、危害大、去除難等特點，傳統(tǒng)水處理工藝不能有效地去除這些污染物，直接威脅城鎮(zhèn)供水水質(zhì)安全。在飲用水處理領域，以膜分離技術(shù)為代表的物理方法因其可以去除水中的細菌，從而減少消毒劑的用量，進而減少出水中消毒副產(chǎn)物的生成等優(yōu)勢，受到了研究人員的廣泛關(guān)注。在傳統(tǒng)膜過濾技術(shù)中，廣泛采用的有機膜和無機陶瓷膜在使用過程中均存在著不同程度的問題，如有機膜在使用過程中的操作壓力和溫度不能太高，易產(chǎn)生濃差極化，長期在強酸或強堿條件下工作，有機膜會發(fā)生溶脹等不可逆的劣化，影響膜的使用壽命和應用范圍；此外，有機膜的清洗和滅菌也是一大難題。與有機膜相比，無機陶瓷膜對工作環(huán)境和物料的適應性有所提高，但其易碎、內(nèi)應力大、塑性小、不易焊接等缺點限制了其在實際工程中的廣泛應用。

金屬微濾膜因其具有機械強度高、對分離流體特征要求范圍寬、可控性強等特點，受到研究者的廣泛關(guān)注。然而，目前金屬微濾膜所存在制備成本高、生產(chǎn)非連續(xù)性、難以實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)等問題，嚴重制約了其在實際工程中的應用。因此，開發(fā)一種工藝簡單、能夠連續(xù)性生產(chǎn)的低成本金屬微濾膜對于其在水處理領域的實際應用至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種金屬微濾膜及其制備方法和應用，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，簡化金屬微濾膜的制備工藝，使其能夠連續(xù)性生產(chǎn)，降低成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種金屬微濾膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將不銹鋼網(wǎng)依次浸沒在A溶液、HCl溶液、H₂SO₄溶液中，得到預處理的不銹鋼網(wǎng)；

步驟2，將所述預處理的不銹鋼網(wǎng)置于B溶液中作為負極，取相同尺寸的銅板置于B溶液中作為正極，進行電化學沉積，得到金屬微濾膜；

所述A溶液為NaOH、Na₂CO₃、Na₃PO₄、Na₂SiO₃的混合水溶液；

所述B溶液為CuSO₄、H₂SO₄、HCl的混合溶液。

進一步地，步驟1中所述A溶液中各組分的濃度為70-80g/L NaOH，40-50g/LNa₂CO₃、30-50g/L Na₃PO₄、5-8g/L Na₂SiO₃；步驟1中所述HCl溶液的濃度為20-30％wt、H₂SO₄溶液的濃度為8-12％wt。

進一步地，步驟1中所述不銹鋼網(wǎng)在A溶液中的浸沒溫度為70-90℃、時間為20-30min，在HCl溶液中的浸沒時間為40-60秒鐘、H₂SO₄溶液中的浸沒時間為20-30秒鐘。