[發明專利]一種自降解生物膜填料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210155025.3
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114590886B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 謝超;孔令濤;吳子健
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10;C02F3/00;C02F3/34
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 魏玉嬌

1.一種自降解生物膜填料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

S1、將聚乳酸、共聚改性劑、增塑劑、熱穩定劑和成核劑混合，混合料加熱后經擠出裝置擠出冷卻，制得聚乳酸基材；

S2、將步驟S1的聚乳酸基材在聚合物溶液中浸漬后取出干燥，制得復合材料，將復合材料進行等離子體接枝，即制得自降解生物膜填料；

步驟S2所述的聚合物溶液中包含丙烯酸、殼聚糖和無水乙醇，無水乙醇為溶劑，所述聚合物溶液中丙烯酸的濃度為2-10wt％、殼聚糖的濃度為1-5wt％；所述丙烯酸與步驟S1中所述聚乳酸的質量比為(5-10):(50-70)；所述浸漬的時間為5-10min。

2.根據權利要求1所述的自降解生物膜填料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述聚乳酸、共聚改性劑、增塑劑、熱穩定劑和成核劑的混合質量比為(50-70):(10-20):(5-10):(1-5):(1-5)。

3.根據權利要求1所述的自降解生物膜填料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述共聚改性劑為聚乙二醇或己內酯；或者，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯或鄰苯二甲酸二辛酯；或者，所述熱穩定劑為蓖麻油酸鈣、環氧大豆油和馬來酸酐中的一種或兩種以上；或者，所述成核劑為二羧酸鈉、苯甲酸鈉或納米二氧化硅，粒徑為5-20nm。

4.根據權利要求1所述的自降解生物膜填料的制備方法，其特征在于，步驟S1中對混合料加熱的方式為梯度升溫加熱，溫度范圍為110-170℃，相鄰梯度溫度的差值為10℃，在每個梯度溫度下的保溫時間為5-10min。

5.根據權利要求1所述的自降解生物膜填料的制備方法，其特征在于，在步驟S2之前對步驟S1的聚乳酸基材進行堿洗，在聚乳酸基材表面形成多個微納級的缺陷區域。

6.根據權利要求1或5所述的自降解生物膜填料的制備方法，其特征在于，步驟S1中對聚乳酸基材進行堿洗的溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，濃度為10-30wt％，堿洗方式為浸泡，浸泡時間為3-5h。

7.根據權利要求1所述的自降解生物膜填料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述等離子體為常壓等離子體或真空等離子體，所述真空等離子體的腔體壓力為-5至-3pa，所述接枝的放電功率為50-500W，接枝的時間為1-10min。

8.權利要求1-7任意一項所述制備方法得到的自降解生物膜填料。

9.一種權利要求8所述的自降解生物膜填料在污水處理中的應用。