[发明专利]一种多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备方法与应用，它是将细菌纤维素膜破碎，制得细菌纤维素浆液；再将UiO‑66粉体、MIL‑88B粉体、MoS₂粉体、MnO₂粉体、MgO粉体、所述细菌纤维素浆液混合在一起，真空抽滤，从而得到湿的多组分细菌纤维素复合滤膜。该多组分细菌纤维素复合滤膜可用作去除水体中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚A、铅离子、镉离子的吸附剂。本发明解决了原位生长法制备的复合滤膜难以大量负载纳米颗粒的难题，克服了粉体纳米材料不易回收的缺点，而且能够综合发挥各组分纳米颗粒的吸附性能，实现了复合污染水体中多种污染物的同步、高效去除。

技术领域

本发明涉及水体污染物去除技术领域，尤其涉及一种多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备方法与应用。

背景技术

水体污染已经成为全球关注的热点问题之一。而在实际被污染的水体中，绝大多数是多种污染物共存的复合污染，共存的污染物同时发生的物理、化学和生物过程致使水体污染问题更加复杂，对整个生态系统和公众健康构成严重威胁。

针对各种水体污染物，粉体吸附剂材料展现了优异的吸附性能，然而它们需要高速离心才可以分离出来，增大了二次污染的风险。将这些粉体材料负载到滤膜上可以有效解决实际操作问题，但这些膜材料通常适用于负载单一纳米材料。此外，目前报道的大多数粉体吸附剂或者复合滤膜只针对于单一或者几种污染物，无法实现同步去除复杂水体中全部污染物的目的。因此，构建多组分复合滤膜并用在特定流动吸附装置中，综合滤膜在实际应用中的优势并且可以充分暴露各组分的活性位点，同步去除复合污染水体中全部污染物具有重要意义。

细菌纤维素常被选作制备复合滤膜的基底材料，最简单的在细菌纤维素上负载纳米颗粒的方法就是原位生长法，它是将纳米颗粒合成的前驱体等与细菌纤维素混合通过一步反应法合成细菌纤维素复合滤膜，但原位生长法所制备的膜材料很难保证粉体颗粒的负载量和均匀性。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备方法与应用，以解决现有技术中存在的上述技术问题。本发明解决了原位生长法制备的复合滤膜难以大量负载纳米颗粒的难题，克服了粉体纳米材料不易回收的缺点，而且能够综合发挥各组分纳米颗粒的吸附性能，实现了复合污染水体中多种污染物的同步、高效去除。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多组分细菌纤维素复合滤膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将细菌纤维素膜破碎，制得细菌纤维素浆液；

步骤2、将金属有机框架材料UiO-66粉体、金属有机框架材料MIL-88B粉体、MoS₂粉体、MnO₂粉体、MgO粉体、所述细菌纤维素浆液混合在一起，然后真空抽滤，从而制得湿的多组分细菌纤维素复合滤膜。

优选地，对所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜热压干燥，从而得到干燥的多组分细菌纤维素复合滤膜。

优选地，所述的对所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜热压干燥包括：将所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜在温度为60℃、压力为5.6MPa的条件下进行干燥。

优选地，所述的将细菌纤维素膜破碎包括：将细菌纤维素膜切成小块，再将切好的细菌纤维素膜小块用高速破碎机破碎，制得均匀的细菌纤维素浆液。

一种多组分细菌纤维素复合滤膜，采用上述的多组分细菌纤维素复合滤膜的制备方法制备而成。

一种多组分细菌纤维素复合滤膜的应用，将上述的多组分细菌纤维素复合滤膜用作去除水体中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚A、铅离子、镉离子的吸附剂。