[发明专利]一种金属微滤膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种金属微滤膜及其制备方法和应用，属于滤膜技术领域。本发明金属微滤膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将不锈钢网依次浸没在A溶液、HCl溶液、H₂SO₄溶液中，得到预处理的不锈钢网；步骤2，将所述预处理的不锈钢网置于B溶液中作为负极，取相同尺寸的铜板置于B溶液中作为正极，进行电化学沉积，得到金属微滤膜。本发明所制得的金属微滤膜，具有孔分布均匀、孔径均一、孔隙率分布窄、孔径可控、耐蚀性能良好的特点；本发明的制备方法具有操作简单、成本低、可控性高、自动化程度高、无二次污染等优点，在水处理领域有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及滤膜技术领域，特别是涉及一种金属微滤膜及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业化的快速发展和人类物质生活水平的提高，水环境污染已成为目前亟需解决的问题。水中的一些难降解、有毒有害污染物，具有浓度低、危害大、去除难等特点，传统水处理工艺不能有效地去除这些污染物，直接威胁城镇供水水质安全。在饮用水处理领域，以膜分离技术为代表的物理方法因其可以去除水中的细菌，从而减少消毒剂的用量，进而减少出水中消毒副产物的生成等优势，受到了研究人员的广泛关注。在传统膜过滤技术中，广泛采用的有机膜和无机陶瓷膜在使用过程中均存在着不同程度的问题，如有机膜在使用过程中的操作压力和温度不能太高，易产生浓差极化，长期在强酸或强碱条件下工作，有机膜会发生溶胀等不可逆的劣化，影响膜的使用寿命和应用范围；此外，有机膜的清洗和灭菌也是一大难题。与有机膜相比，无机陶瓷膜对工作环境和物料的适应性有所提高，但其易碎、内应力大、塑性小、不易焊接等缺点限制了其在实际工程中的广泛应用。

金属微滤膜因其具有机械强度高、对分离流体特征要求范围宽、可控性强等特点，受到研究者的广泛关注。然而，目前金属微滤膜所存在制备成本高、生产非连续性、难以实现规模化生产等问题，严重制约了其在实际工程中的应用。因此，开发一种工艺简单、能够连续性生产的低成本金属微滤膜对于其在水处理领域的实际应用至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属微滤膜及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题，简化金属微滤膜的制备工艺，使其能够连续性生产，降低成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种金属微滤膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将不锈钢网依次浸没在A溶液、HCl溶液、H₂SO₄溶液中，得到预处理的不锈钢网；

步骤2，将所述预处理的不锈钢网置于B溶液中作为负极，取相同尺寸的铜板置于B溶液中作为正极，进行电化学沉积，得到金属微滤膜；

所述A溶液为NaOH、Na₂CO₃、Na₃PO₄、Na₂SiO₃的混合水溶液；

所述B溶液为CuSO₄、H₂SO₄、HCl的混合溶液。

进一步地，步骤1中所述A溶液中各组分的浓度为70-80g/L NaOH，40-50g/LNa₂CO₃、30-50g/L Na₃PO₄、5-8g/L Na₂SiO₃；步骤1中所述HCl溶液的浓度为20-30％wt、H₂SO₄溶液的浓度为8-12％wt。

进一步地，步骤1中所述不锈钢网在A溶液中的浸没温度为70-90℃、时间为20-30min，在HCl溶液中的浸没时间为40-60秒钟、H₂SO₄溶液中的浸没时间为20-30秒钟。