[发明专利]一种改性PVDF超滤膜的制备方法

说明书

本发明涉及膜分离技术领域，提供一种杀菌抗菌功能的改性PVDF超滤膜的制备方法。所述制备方法包括：先制备负载AgO和FeOOH的改性二氧化钛载体，然后将该载体在含有多羟基醇的混合溶剂中分散，得到改性二氧化钛载体分散液，最后将含羟基PVDF超滤膜在该分散液中浸渍，干燥，得到改性PVDF超滤膜。本发明制备得到的改性PVDF超滤膜亲水性好，机械强度高，且同时具备杀菌抗菌功能，可用于水处理领域。

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，具体涉及一种改性PVDF超滤膜的制备方法，得到的超滤膜具有优异的光催化活性和抗菌性能，且机械性能好，使用寿命长。

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。

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将吸附在超滤膜表面，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了人民的饮用水健康。例如CN102989329A公开了一种Ag/TiO₂改性PVDF超滤膜及其制备方法与应用，采用一锅法，直接将纳米二氧化钛颗粒和银阴离子盐加入铸膜液中，流延成膜，抗菌性能好，但是纳米二氧化钛颗粒易团聚，得到的超滤的强度较低，影响超滤膜的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种改性PVDF超滤膜的制备方法，所制备的改性PVDF超滤膜亲水性好，机械强度高，且光催化活性和抗菌性能优异，可用于水处理领域，特别是含有大量铁离子的废水的净化处理、家庭饮用纯净水的制备以及循环水的净化处理。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案。

一方面，本发明提供一种改性PVDF超滤膜的制备方法，包括：

(1)制备改性二氧化钛载体

向含有铁源、银源的水溶液中加入二氧化钛载体，搅拌混合，得到前体溶液；向上述前体溶液加入氢氧化钠溶液，搅拌，通入氧化性气体，过滤，干燥，得到负载AgO和FeOOH的改性二氧化钛载体；

(2)制备改性二氧化钛载体分散液

将改性二氧化钛载体加入到含有明胶的多羟基醇和水的混合溶剂中，超声分散，得到改性二氧化钛载体分散液；

(3)制备改性PVDF超滤膜

将含羟基PVDF超滤膜浸渍上述改性二氧化钛载体分散液，干燥，得到改性PVDF超滤膜。

根据本发明提供的改性PVDF超滤膜的制备方法中，一方面，使二氧化钛载体负载AgO和羟基氧化铁(FeOOH)，所述AgO能在水中缓慢释放Ag²⁺，高价的Ag²⁺具有强杀菌性能，AgO具有一定的光催化作用，受光激发后，产生电子和空穴，FeOOH的存在，能促进AgO的光催化过程，从而赋予超滤膜优异的杀菌抗菌性能；另一方面，先将改性二氧化钛载体在含有明胶和多羟基醇的混合溶剂中分散，所述多羟基醇能够与二氧化钛形成氢键，从而防止二氧化钛载体团聚，明胶作为稳定能够进一步增强分散液的形成稳定性；此外，对PVDF超滤膜进行改性使其富含羟基，所述羟基能够也能够与二氧化钛形成氢键，能够使改性二氧化钛载体与PVDF基体的牢固结合力，机械强度高且杀菌抗菌作用持久。

作为本发明一种优选的实施方式，所述铁源为硝酸铁；所述银源为硝酸银。

作为本发明一种优选的实施方式，所述氢氧化钠溶液的浓度为1-10％。