[发明专利]一种高通量抗菌复合纳滤膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高通量抗菌复合纳滤膜及其制备方法，制备方法为：(1)将支化聚乙烯亚胺和缚酸剂加入水中，得到水相，将超滤膜的功能层面与水相接触，除去膜表面多余水相；(2)将单体放入有机溶剂中配成有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在30℃～150℃，放置1～60min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。本发明制备的高通量抗菌复合纳滤膜，具有高通量的同时，兼具有非常高的抑菌率。制备方法采用简单的界面聚合直接制得，方法简便温和，适用于工业化生产。

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种高通量抗菌复合纳滤膜及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展，人口的增加和水污染的加剧，世界多国均存在水资源短缺的问题。因此，如何提高水的重复利用率，水资源的循环利用，减少排放量，是节约用水工作中的首要任务。

纳滤膜由于其低成本，高通量，对小分子有机物，多价盐的高截留等优异性能已广泛应用于制药，工业废水处理，饮用水处理，海水脱盐预处理，染料脱除等方面。但膜微生物污染现象的存在使得膜在使用一定时间之后需要大量化学试剂清洗生物污染层，不但带来附加排放等副作用，还提高了系统的运行成本。为了长期稳定控制微生物污染，大量研究引入抗菌剂对复合膜进行改性，例如无机纳米Ag、TiO2、含硒化合物等，这些抗菌剂在使用过程中不断析出，实现对膜表面水体细菌的抑制，但是其长期有效性和毒性是人们担心的问题。也有相关研究通过使用共价键链接将抗菌剂固载到载体上，可有效地避免水体的二次污染，避免了在使用过程中的毒性、余毒、刺激性及使用安全性差等问题，将抗菌剂固载到膜表面，可以抑制膜表面细菌的生长，增强抗微生物污染的能力。但目前大量研究都是在复合膜的基础上通过接枝或后处理对膜进行改性，不仅过程繁杂，且牺牲了膜一定的选择性或通量的同时给予膜一定的抗菌性。因此，研究出一种操作简便温和，兼具有很好的脱盐性能和抗菌性的新型纳滤膜是一个新的挑战。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高通量抗菌复合纳滤膜。

本发明的第二个目的是提供一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将支化聚乙烯亚胺和缚酸剂加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为0.1％～10％，缚酸剂的质量百分比浓度为1％～5％的水相，将超滤膜的功能层面与水相接触30s～600s，除去膜表面多余水相；

(2)将单体放入有机溶剂中配成质量百分比浓度为0.2％～1.5％的有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触30s～300s，除去膜表面多余有机相溶液；

(3)将步骤(2)获得的膜在30℃～150℃，放置1～60min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。

支化聚乙烯亚胺的数均分子量为优选为600～60000。

缚酸剂优选为三乙胺、氢氧化钾、氢氧化钠、吡啶、碳酸氢钾和碳酸氢钠中至少一种。

超滤膜材质优选为Mw＝10000～100000的聚偏氟乙烯、Mw＝5000～100000的醋酸纤维素、Mw＝10000～200000的聚丙烯腈、Mw＝10000～100000的聚砜、Mw＝10000～200000的磺化聚砜，Mw＝10000～200000的聚醚砜或Mw＝10000～200000的磺化聚醚砜。

单体优选为三聚氯化磷腈和二氧磷基腈氟化三聚体中至少一种。

有机溶剂优选为正己烷、Isopar G、正庚烷、环己烷、正辛烷、苯和甲苯中的至少一种。