[发明专利]一种改性聚偏氟乙烯超滤膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，涉及水处理技术领域。改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法包括以下步骤：(1)将聚偏氟乙烯超滤膜反向置于超滤装置中，倒入分散均匀的抽滤液；其中，抽滤液包括纳米四氧化三铁颗粒和稀盐酸；(2)对聚偏氟乙烯超滤膜施加压力，进行抽滤，抽滤完成后，将聚偏氟乙烯超滤膜表面未固定的纳米四氧化三铁颗粒清洗干净，晾干，得到改性聚偏氟乙烯超滤膜。本发明制备的改性聚偏氟乙烯超滤膜具有良好的亲水性、超吸附性能和高截流效果，且膜表面具有抗污染性能，且具有很长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种水处理技术领域，尤其是一种改性聚偏氟乙烯超滤膜及其制备方法。

背景技术

随着经济社会的快速发展和工业生产的迅猛开展，我国的工业用水和废水产生量快速增加。然而我国可用的水资源非常有限，必须对工业废水进行净化回用，以弥补水资源不足的弊端。

目前，国内污水处理行业蓬勃发展。膜分离技术是一种以膜为分离介质，在膜的两侧施加某种推进力，选择性地通过膜对原物进行测量，从而达到分离目的的方法。随着基础理论研究的积累和现代科学技术的发展，膜的工业应用已经实现。特别是超滤膜分离技术，因其操作压力低、分离过程无相变、能耗低、应用范围广、分离效率高、占地面积小、自动化程度高等优点，在水处理领域得到了广泛应用。超滤膜的使用面临着膜通量，膜截流，膜污染三者的桎梏，影响着膜性能与膜的寿命。

最近，纳米技术从学术研究中得到迅速开发并开始逐渐实现了商业潜力。纳米技术的概念已经让新的水处理膜性能有了新的突破，并实现了新的功能，如高渗透性、催化反应性和抗污染。由此，为了市场推行的可行性，我们致力于寻求较易条件下制备性能可靠、可重复利用、高性能、抗污染的低阻力高吸附膜，降低水处理膜的使用成本。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种亲水性高吸附抗污染的改性聚偏氟乙烯超滤膜及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚偏氟乙烯超滤膜反向置于超滤装置中，倒入分散均匀的抽滤液；其中，所述抽滤液包括纳米四氧化三铁颗粒和稀盐酸；

(2)对聚偏氟乙烯超滤膜施加压力，进行抽滤，抽滤完成后，将聚偏氟乙烯超滤膜表面未固定的纳米四氧化三铁颗粒清洗干净，晾干，得到改性聚偏氟乙烯超滤膜。

优选地，所述步骤(1)中，聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法为：

(a)将聚偏氟乙烯溶解于溶剂中，通入惰性气体，搅拌加热，得到均相溶液；

(b)对步骤(a)制得的均相溶液进行真空脱气，得到浇铸液，将浇铸液刮到布上，将布浸泡在凝固浴中，得到初生PVDF超滤膜；

(c)将步骤(b)得到的初生PVDF超滤膜在去离子水中固化，干燥后得到PVDF超滤膜。

优选地，所述聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法的步骤(a)中，搅拌的速率为 400-600rpm，搅拌的时间为10-14h，加热的温度为70-90℃，溶剂为磷酸三乙酯。

优选地，所述聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法的步骤(b)中，布为无纺布，凝固浴为磷酸三乙酯和水的混合溶液，所述凝固浴中磷酸三乙酯和水的质量比为，磷酸三乙酯：水＝5：5。

优选地，所述步骤(1)中，聚偏氟乙烯超滤膜为亲水性多级多孔聚偏氟乙烯超滤膜，制备所得的聚偏氟乙烯超滤膜的背面为无纺布。

通过在凝固浴中加入良好的溶剂磷酸三乙酯,诱导PVDF铸膜液的延迟液分离,形成具有介孔结构的PVDF超滤膜，该介孔结构的PVDF膜能增强膜对纳米催化剂的拦截和捕获能力，提高膜对纳米金属或金属氧化物催化剂稳定固化作用。