[发明专利]一种Ag‑TiO2/SPES混合超滤膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜，还涉及上述Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜的制备方法和应用，属于过滤膜技术领域。

背景技术

地表水和地下水中的天然有机物是饮用水处理的主要对象之一，其中腐殖酸是天然水体中有机物质的主要成分之一，腐殖酸主要有致嗅味、消毒副产物生成的影响。地表水体中腐殖酸质量浓度一般在10mg/L左右，最高可达30mg/L，占水体中有机物总量的70％左右，已经成为环境水源有机污染控制的重点对象。

超滤是一种利用多孔膜使溶液中的大分子物质与小分子物质和水分离的膜过程。与微滤相比较，超滤膜的膜孔直径比微滤膜小，能有效去除水中的胶体、蛋白质、大分子有机物及微生物等。因此，超滤技术广泛应用于饮用水净化、生活污水、工业废水的深度处理及再生回用，其应用前景广阔，市场规模很大。

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Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜，该超滤膜能在一定操作压差下进行大分子有机污染物的有效分离，并且抗污染性能强，截留率高。

本发明还要解决的技术问题是提供上述Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜的制备方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜在分离过滤溶液中大分子有机污染物方面的应用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜，所述超滤膜通过将一定量的Ag-TiO₂纳米颗粒共混于磺化聚醚砜铸膜液中，再通过溶剂相非溶剂相法转化成膜。

上述的Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，制备磺化聚醚砜；

步骤2，制备Ag掺杂的Ag-TiO₂纳米颗粒；

步骤3，将Ag-TiO₂纳米颗粒加入到二甲基乙酰胺溶剂中，超声后往二甲基乙酰胺溶剂中加入一定量的磺化聚醚砜和聚乙烯吡咯烷酮，室温下密封搅拌一定时间，得到混合液C；

步骤4，将经过脱气处理的混合液C均匀涂覆于玻璃板上，然后将涂覆有混合液C的玻璃板静置于水中进行溶剂相非溶剂相的转换，得到Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜。

其中，步骤1中，所述磺化聚醚砜的制备具体是指：将一定量的聚醚砜加入到质量百分浓度为98％的浓硫酸中，搅拌溶解后得到混合液A；将一定量的氯磺酸缓慢滴入混合液A中，充分反应后得到混合液B；将混合液B放入冰水中充分搅拌，得到沉淀，沉淀经真空抽滤装置过滤后并清洗即可得到磺化聚醚砜。

其中，步骤2中，所述Ag-TiO₂纳米颗粒的制备具体是指：将一定量的硝酸银溶解于水中，往水中再缓慢加入氨水直至沉淀消失，得到混合液D；将一定量的TiO₂溶解于无水乙醇中，然后与混合液D混合得到混合液E；将混合液E与溶解有聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇混合，经搅拌离心处理后，将得到的沉淀经清洗干燥处理即可得到Ag-TiO₂纳米颗粒。

其中，对于每1g聚醚砜，所需浓硫酸的体积为5mL，所需氯磺酸的体积为3/20mL。

其中，所述硝酸银与TiO₂的反应质量比为4：3。

其中，步骤3中，所述Ag-TiO₂纳米颗粒、磺化聚醚砜与聚乙烯吡咯烷酮的加入质量比为0.5：8：1。

上述Ag-TiO₂/SPES混合超滤膜在分离过滤溶液中大分子有机污染物方面的应用。

其中，所述大分子有机污染物为腐殖酸。