[发明专利]一种光-芬顿催化自清洁性超亲水性PVDF超滤膜的制备方法

权利要求书

1.一种光-芬顿催化自清洁性超亲水性PVDF超滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，一锅法制备PVDF超亲水性超滤膜：

1）按质量百分比将3%~9%单体丙烯酸和10%~14%的碱化聚偏二氟乙烯、2%~8%的大分子增容剂、1%~5%的无水氯化锂、68%~80%的有机溶剂混合，搅拌、溶解，加入1%的引发剂，升温聚合、反应，降温，停止聚合，静置脱泡，制得接枝反应混合溶液；

2）将接枝反应混合溶液制备为一定厚度的高分子溶液薄膜，室温下预蒸发，放入凝固浴中，分相处理，去离子水反复清洗，即得到一锅法制备PVDF超亲水性超滤膜；

步骤2，PVDF超亲水性超滤膜界面的仿生矿化：

将步骤1中制备的PVDF超亲水性超滤膜浸没于40~80℃的仿生矿化液中6~36h，矿化完成后将膜在室温下用水冲洗，去除残留矿化液和不牢固的矿化层，室温条件下晾干，得到仿生矿化的超亲水性PVDF超滤膜；

所述碱化聚偏二氟乙烯通过下述方法制得：

采用碱化脱氟处理方法将平均分子量为50~100万的聚偏氟乙烯在60℃下，在0.5 mol/L KOH的乙醇溶液中搅拌2h，反应完成后过滤，滤出物用去离子水清洗，60℃下真空干燥，得到碱化聚偏二氟乙烯；

所述大分子增容剂为分子量在20000~50000的聚乙烯吡咯烷酮、分子量在10000~20000的聚乙二醇、分子量在80000~120000的聚乙烯醇中的一种；

超滤膜水通量不低于169.42L/m²·h，R_BSA不小于90.2%，初始水接触角不大于24.5°，光-芬顿自清洁后膜的通量恢复率不小于78.4%。

2.根据权利要求1所述的光-芬顿催化自清洁性超亲水性PVDF超滤膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的光-芬顿催化自清洁性超亲水性PVDF超滤膜的制备方法，其特征在于，所述仿生矿化液采用如下方法制备：

将三价铁盐溶于浓度为0.001~0.01mol/L的盐酸溶液或硫酸溶液中，并保持三价铁盐在溶液中的浓度为10~20 g/L，即得矿化液；

所述三价铁盐为六水合三氯化铁或硫酸铁。

4.根据权利要求1所述的光-芬顿催化自清洁性超亲水性PVDF超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1-1）中，在60℃下搅拌、溶解，加入引发剂，升温至60℃~90℃聚合；反应1~6h后，降温至40℃，停止聚合，静置脱泡4h；

所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰中的一种。

5.根据权利要求1所述的光-芬顿催化自清洁性超亲水性PVDF超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1-2）中，将接枝反应混合溶液直接手动或通过平板刮膜机刮制为150~250μm厚的高分子溶液薄膜，室温下预蒸发15s后，放入20℃~60℃、pH12~13的氢氧化钠溶液凝固浴中，分相处理2min。