[发明专利]一种抗菌复合PVDF超滤膜的制备方法

说明书

本发明涉及膜分离技术领域，提供一种抗菌复合PVDF超滤膜的制备方法。所述制备方法包括：向水中加入稳定剂，搅拌溶解；加入纳米银，搅拌分散；然后加入Ag‑MOF，超声震荡，使得Ag‑MOF充分吸附纳米银，得到含有Ag‑MOF/纳米银复合物的抗菌分散液；将PVDF‑g‑PAA超滤膜在上述抗菌分散液中浸渍，干燥，得到抗菌复合PVDF超滤膜；其中，所述稳定剂为明胶、瓜尔胶、阿拉伯树胶、果胶中的至少之一。本发明制备得到的抗菌复合PVDF超滤膜亲水性好，机械强度高，且同时具备优异的抗菌功能，可用于水处理领域。

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，具体涉及一种抗菌复合PVDF超滤膜的制备方法。

背景技术

聚合物分离膜是当代高效分离、浓缩、提纯及净化设备中应用的一种材料，并已广泛应用于化工、环保、食品、生物、制药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化领域，在当代能源、资源和解决环境污染问题中起着重要作用。常用主要有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜、聚氯乙烯膜材料等。

金属有机骨架化合物(MOFs)是利用有机配体与金属离子之间的金属－配体发生络合作用而形成的具有超分子微孔网络结构的一种材料，由于其具有特殊的拓扑结构，规则的内部排列以及特定尺寸和形状的孔道，其具有高孔性、比表面积大、合成方便、骨架规模大小可变等优点，因此在吸附、催化、膜分离等领域有广泛应用。

例如CN111135733A公开了一种MOFs聚合物中空纤维复合超滤膜及其制备方法，先采用热致相分离法制备高强度聚偏氟乙烯/聚丙烯酸超滤膜，也就是PVDF/PAA超滤膜，然后采用螯合辅助界面反应法在分离膜外表面原位生长超薄MOFs分离层，可应用水处理领域。但是，该复合超滤膜不具备抗菌功能。

目前，超滤膜作为反渗透预处理制备纯净水的过程中，一方面，超滤膜只能将饮用水中的蛋白质和细小的微生物等吸附在超滤膜表面，阻止其通过，但不能将其杀灭，因而使饮用水中含有的细菌微生物多，这些种类繁多的细菌微生物将严重威胁人民的饮用水健康。因此，需要开发一种具有抗菌功能的超滤膜的制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种抗菌复合PVDF超滤膜的制备方法，所得到的复合超滤膜中同时包含Ag-MOF和纳米银，具有抗菌性能优异且抗菌效果稳定持久等优点。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案。

一方面，本发明提供一种抗菌复合PVDF超滤膜的制备方法，包括：

(1)制备抗菌分散液

向水中加入稳定剂，搅拌溶解；加入纳米银，搅拌分散；然后加入Ag-MOF，超声震荡，使得Ag-MOF充分吸附纳米银，得到含有Ag-MOF/纳米银复合物的抗菌分散液；

(2)制备抗菌复合PVDF超滤膜

将PVDF-g-PAA超滤膜在上述抗菌分散液中浸渍，干燥，得到抗菌复合PVDF超滤膜；

其中，所述稳定剂为明胶、瓜尔胶、阿拉伯树胶、果胶中的至少之一。

根据本发明提供的抗菌复合PVDF超滤膜的制备方法中，一方面，稳定剂可以防止纳米银的团聚，起到稳定纳米银的作用，同时稳定剂中含有羟基可以与Ag-MOF发生相互作用，起到稳定Ag-MOF的作用；另一方面，Ag-MOF(含银金属有机骨架)作为纳米银的载体，可以提高纳米银的分散性和稳定性，且Ag-MOF中的Ag+与纳米银具有协同抗菌作用，使抗菌剂的抗菌性更持久、高效；另一方面，所述PVDF-g-PAA超滤膜中含有羟基，能够增加Ag-MOF/纳米银复合物与超滤膜的结合力，所述PVDF-g-PAA超滤膜中的羰基能够和稳定剂中的羟基键合，使Ag-MOF/纳米银复合物与超滤膜的结合更加牢固。

作为本发明一种优选的实施方式，所述稳定剂与水的质量比为1-5:100，所述稳定剂的含量不易过高，以防溶解后粘度太大，不利于后续纳米银离子的分散和Ag-MOF的混合。