[发明专利]一种负载有TiO2

说明书

本发明公开了一种负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜，所述PES超滤膜表面负载有一定量的TiO₂纳米管，所述TiO₂纳米管通过多巴胺和有机硅烷偶联剂接枝于PES超滤膜表面。本发明还公开了上述负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜的制备方法和应用。本发明改性后的PES超滤膜由于TiO₂的超亲水性能和有机硅烷偶联剂的亲水性能，能有效延缓腐殖酸沉积堵塞在PES超滤膜上，导致膜通量增加，抗污染性能增强，同时由于PES超滤膜表面负载有TiO₂纳米管，导致膜孔径减小，从而截留率大大提高。

技术领域

本发明涉及一种聚醚砜(PES)超滤膜，尤其涉及一种负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜，还涉及上述负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜的制备方法和应用，属于过滤膜技术领域。

背景技术

近年来，水源水质污染已经成为亟待解决的科学问题，其中天然有机质腐殖酸对水生态环境有重要影响。腐殖酸结构复杂，是以多元酚和醌为芳香中心的多聚物。腐殖酸具有胶体性、溶解性、离子交换性、吸附性、沉淀性、络合性、氧化还原性及热稳定性，这些性质是腐殖酸与其他物质进行反应的基础，使得它在水溶液中存在会与其他物质发生一系列的化学物理反应，从而给水体带来巨大的隐患。

如今，过滤膜领域迅速发展，过滤分离有机物更是过滤膜领域的一个重要分支。利用聚醚砜过滤膜分离有机污染物不仅效率高、成本低而且无二次污染物的产生，环保可靠。但是由于聚醚砜过滤膜疏水性强，抗污染性差，容易在膜表面形成泥饼层，堵塞膜孔，形成溶度极差，导致膜通量严重下降，这大大阻碍了聚醚砜过滤膜在实际膜分离领域的应用。因此需要对聚醚砜超滤膜进行改性处理，从而提高其分离性能。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜，该超滤膜在一定操作压差下对水体中的大分子有机污染物能实现有效分离过滤，截留率高，且膜表面抗污染性能提高。

本发明还要解决的技术问题是提供上述负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜的制备方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜在分离过滤水体中腐殖酸有机物的应用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜，所述PES超滤膜表面负载有一定量的TiO₂纳米管，所述TiO₂纳米管通过多巴胺和有机硅烷偶联剂固载于PES超滤膜表面。

多巴胺是一种生物胶，能够通过自聚合将TiO₂纳米管(固定)负载在PES超滤膜表面；有机硅烷偶联剂首先可以改善TiO₂纳米管在PES超滤膜表面的分散性能及亲水性能，其次可以通过亲无机基团键和亲有机基团键分别连接TiO₂纳米管和PES超滤膜，使TiO₂纳米管接枝于PES超滤膜表面。

上述负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，制备PES超滤膜；

步骤2，制备TiO₂纳米管；

步骤3，将所需量的TiO₂纳米管、多巴胺和有机硅烷偶联剂加入到三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，超声后得到混合液；

步骤4，将步骤1制得的PES超滤膜于室温下浸没于混合液中，浸泡一段时间后将PES超滤膜从混合液中取出，然后经清洗、干燥处理后得到膜表面负载有TiO₂纳米管的PES超滤膜。