[发明专利]一种可更换活性层的复合膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种可更换活性层的复合膜的制备方法，包含以下操作步骤：(1)制备地质聚合物无机膜；(2)配制具聚阳离子电解质性质的有机高分子聚合物溶液；(3)取步骤(2)中所得有机高分子聚合物溶液涂覆于步骤(1)所得地质聚合物无机膜上，直接养护或采用碱性溶液流经膜表面，使高分子聚合物成膜，即得可更换活性层的复合膜。本发明制备所得可更换活性层的复合膜具有环境友好、功能化、成本低廉的优点，对染料、抗生素类等有机废水处理效果较好。

技术领域

本发明涉及一种复合膜的制备方法，特别涉及一种可更换活性层的复合膜的制备方法。

背景技术

有机废水污染已经成为当今世界上最严重的环境问题之一，由造纸、皮革及食品等行业在生产过程中产生的有机废水，具有有机物浓度高、成分复杂和难以降解等特点，不仅能直接进入大气、水体以及土壤造成对环境的直接污染，还可以通过大气、水体和土壤的转移，对环境造成二次污染，对生物体及其生存环境形成危害。因此，未经处理的有机废水直接排放到环境中，严重污染环境的同时还给人类的生产生活带来极大的危害。传统的处理有机废水的方法有物理化学法、浓缩法、吸附法等，存在诸如能耗高、费用高、再生困难和易造成二次污染等缺点。而膜法水处理技术则因其制备工艺简单、操作方便和效率高等特点广泛地应用在有机废水处理领域。

无机滤膜由于化学稳定性好、耐高温高压、耐腐蚀、再生能力强等特点，因此其在化工、环境、食品和催化反应等各个领域得到了很好的应用。但无机膜制备过程中的高成本限制了其应用领域的拓展，例如应用广泛的陶瓷微滤膜的制备，是将无机纳米粉体层涂在无机陶瓷支撑体上，再将无机粉体层经高温烧结，形成无机分离层，而此中使用的无机纳米粉体颗粒尺寸分布均匀，价格昂贵，致使成本大大增加。有机聚合物膜虽存在不耐溶剂、不耐高温和不耐高压等缺点，但具有制备简便、孔结构易调、选择性高和成本低等优点。因此，无机有机复合膜可以将无机膜和有机聚合物膜各自的优点结合，在提高无机膜选择性的同时也能够降低制备成本，但是常规的复合膜存在活性层易污染，易堵塞，有机活性层不易再生等问题。

地质聚合物是以天然矿物、固体废弃物或者工业副产品为原料的一种绿色环保无毒的、非晶态或准晶态的三维网状类分子筛结构的无机聚合物材料。地质聚合物的原材料来源广泛、制备方便、能耗小，同时具有较高的力学性能和非常优异的耐高温性能，在水处理领域、多孔材料、建筑保温材料、防火、防腐材料、生物医药材料、杂化材料、固封有毒有害物质上均有良好的应用。但仅靠地质聚合物无机膜进行水处理效果有限，以地质聚合物为支撑体，以可生物降解的有机聚合物作为可更换的活性层，既可发挥地质聚合物的吸附作用，又可发挥活性层的截留作用，而且在活性层发生堵塞污染时易于更换再生。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明针对上述技术问题，发明一种可更换活性层的复合膜的制备方法，利用地质聚合物无机膜的成膜能力，将高分子聚合物铸膜液涂覆在地质聚合物无机膜上，通过地质聚合物无机膜与有机高分子聚合物溶液之间的静电作用力，得到高分子聚合物/地质聚合物复合膜，形成一种以高分子聚合物为活性层、以地质聚合物无机膜为支撑体且活性层可更换的复合膜，既可有效利用地质聚合物材料，又可获得相较于无机陶瓷膜制备成本更低、分离性能更高且制备简易的复合膜。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种可更换活性层的复合膜的制备方法，包含以下操作步骤：

(1)制备地质聚合物无机膜；

(2)配制具聚阳离子电解质性质的有机高分子聚合物溶液；

(3)取步骤(2)中所得有机高分子聚合物溶液涂覆于步骤(1)所得地质聚合物无机膜上，直接养护或采用碱性溶液流经膜表面，使高分子聚合物成膜，即得可更换活性层的复合膜。