[发明专利]一种制备兼具单价选择性和抗菌性的改性阴离子交换膜的方法

说明书

一种制备兼具单价选择性和抗菌性的改性阴离子交换膜的方法，所述方法按照如下步骤进行：(1)对商品化阴离子交换膜依次进行酸洗、碱洗和水洗，去除表面杂质，得到预处理后的基膜；(2)在预处理的基膜一侧表面形成均匀的聚多巴胺层，得到带聚多巴胺层的阴离子交换膜；(3)使银离子在带聚多巴胺层的阴离子交换膜上原位还原，得到带纳米银颗粒及聚多巴胺层的阴离子交换膜；(4)将2,5‑二氨基苯磺酸溶于pH为8.5～8.8的Tris缓冲溶液；(5)将所述带纳米银颗粒及聚多巴胺层的阴离子交换膜浸泡于2,5‑二氨基苯磺酸Tris混合溶液中，并使带纳米银颗粒及聚多巴胺层曝露在紫外光照下反应12～24小时，使膜表面接枝2,5‑二氨基苯磺酸，从而得到改性阴离子交换膜。

技术领域

本发明涉及一种制备兼具单价选择性和抗菌性的改性阴离子交换膜的方法。

背景技术

阴离子交换膜作为电渗析技术中的核心部分，能够实现对离子的选择透过作用。然而在运输、存储及处理所含物质复杂的原料水的过程中，阴离子交换膜经常受到细菌的滋生污染，造成膜性能的影响；以及在离子分离过程中，易因SO₄^2-的浓缩在膜表面造成CaSO₄沉淀影响电渗析过程。通过提高其抗菌性及选择透过性能有效解决这一问题。

本发明旨在提供一种制备兼具抗菌性及单机选择性阴离子交换膜的方法，制备出的膜具有良好的抗菌性能，同时还增强了膜的单价选择性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、操作易行、制备过程无毒环保的制备改性阴离子交换膜的方法，以增强商品化阴离子交换膜对细菌的抵抗能力及增强其在处理水过程中对一二价离子的分离能力。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种改性阴离子交换膜的制备方法，所述方法按照如下步骤进行：

(1)对商品化阴离子交换膜依次进行酸洗、碱洗和水洗，去除表面杂质，得到预处理后的基膜；

(2)在预处理的基膜一侧表面形成均匀的聚多巴胺层，得到带聚多巴胺层的阴离子交换膜；

(3)采用“两膜三室”装置，所述的装置包括第一通气室、料液室、第二通气室、电动搅拌器和输气泵，所述的第一通气室、料液室和第二通气室通过长螺杆固接形成密封的三室结构，所述的料液室夹在所述的第一通气室和所述的第二通气室之间；所述的料液室的两侧面设有与料液室内腔连通的通孔，将所述带聚多巴胺层的阴离子交换膜作为隔膜安装在所述的通孔处，所述的第一通气室、第二通气室各自通过所述带聚多巴胺层的阴离子交换膜与料液室的内腔相连，将浓度为0.01～0.02mol/L的硝酸银溶液加入料液室，使阴离子交换膜带聚多巴胺层的一侧与硝酸盐溶液接触，然后在20～25℃下搅拌4～48小时，反应同时始终保持通气室与空气连通，使得银离子在带聚多巴胺层的阴离子交换膜上原位还原，得到带纳米银颗粒及聚多巴胺层的阴离子交换膜；

(4)将2,5-二氨基苯磺酸溶于pH为8.5～8.8的Tris缓冲溶液，得到2,5-二氨基苯磺酸Tris混合溶液；所述的Tris缓冲溶液的浓度为0.01mol/L；所述的2,5-二氨基苯磺酸的加入量以所述的Tris缓冲溶液的体积计为2～4g/L；

(5)将所述带纳米银颗粒及聚多巴胺层的阴离子交换膜浸泡于步骤(4)所得的2,5-二氨基苯磺酸Tris混合溶液中，并使带纳米银颗粒及聚多巴胺层曝露在紫外光照下反应12～24小时，使膜表面接枝2,5-二氨基苯磺酸，从而得到改性阴离子交换膜。

本发明所述的“两膜三室”装置具体参见CN201610124160.6，本发明对其做全文引用。

本发明所述步骤(1)，所述的酸洗优选使用盐酸润洗，盐酸浓度优选0.1-0.2mol/L(优选0.2mol/L)。所述的碱洗优选使用NaOH溶液润洗，其浓度优选0.1-0.2mol/L(优选0.2mol/L)。