[发明专利]一种用废旧铜氨溶液制备海藻酸铜水凝胶过滤膜的方法

说明书

本发明报道一种用废旧铜氨溶液制备海藻酸铜水凝胶过滤膜的方法。首先用废旧铜氨溶液溶解海藻酸钠，得到铸膜液。将铸膜液刮成膜后浸泡到酸溶液中。铜氨溶液遇到酸释放出铜离子，铜离子立刻与海藻酸盐交联生成海藻酸铜水凝胶膜。将成型后的海藻酸铜水凝胶膜浸泡到弱碱性溶液中，碱中和酸去除水凝胶中的酸溶液，使海藻酸盐上的羧基充分电离，有利于铜离子充分交联海藻酸盐上的羧基。最后用去离子水冲洗水凝胶膜去除多余的离子，得到一种用废旧铜氨溶液制备的海藻酸铜水凝胶过滤膜。本发明制备方法简单，变废为宝，得到的海藻酸铜水凝胶过滤膜抗菌性好，在污水处理、染料脱盐、染料截留、抗生素去除等领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种用废旧铜氨溶液制备海藻酸铜水凝胶过滤膜的方法，属于功能材料和膜分离领域。

本发明涉及废旧铜氨溶液、过滤膜、水凝胶等技术领域。具体涉及一种用废旧铜氨溶液制备海藻酸铜水凝胶过滤膜的方法。

背景技术

铜氨溶液是一种古老的纤维素溶剂，可用于制备人造纤维、中空纤维、无纺布等再生纤维素制品，但利用纤维素铜氨溶液制备其它功能性新材料的研究却鲜有报道。纤维素铜氨溶液中含有大量的铜，在制备铜复合材料方面具有巨大的成本和应用优势。

海藻酸钠作为一种天然多糖，由于其具有很强的亲水能力而备受关注，更重要的是它在高酸、碱条件下具有优良的耐环境性能，优于大多数常用水凝胶，而且抗污染性能较好。在我们之前的研究中制备了一系列的海藻酸钙基水凝胶过滤膜【发明专利ZL201310424398.7，ZL201310424399.1，ZL201310424397.2】，但是这些海藻酸钙水凝胶过滤膜存在力学强度低、易溶胀、易滋生细菌，渗透通量较低等问题，因此构造一种强度高、耐溶胀、抗菌性能好、高通量的水凝胶膜就显得尤为重要。

铜离子与海藻酸钠具有较强的亲和性，并且具有很好的抗菌活性，环境安全性较高，与通用的银系抗菌助剂相比，铜系抗菌助剂因其优异的抗菌性能和低廉的成本而逐渐引起科研工作者的重视，在生物医学等领域展现出很好的应用前景。将铜离子以铜氨溶液络合的形式保护起来，之后用酸性溶液释放铜离子，以此来达到原位释放铜离子交联海藻酸盐的效果，这样生成的水凝胶膜交联效果更好，膜各个部分的性能更均匀。

本发明报道一种用废旧铜氨溶液制备海藻酸铜水凝胶过滤膜的方法。首先用废旧铜氨溶液溶解海藻酸钠，得到铸膜液。将铸膜液刮成膜后浸泡到酸溶液中。铜氨溶液遇到酸释放出铜离子，铜离子立刻与海藻酸盐交联生成海藻酸铜水凝胶膜。将成型后的海藻酸铜水凝胶膜浸泡到弱碱性溶液中，碱中和酸去除水凝胶中的酸溶液，使海藻酸盐上的羧基充分电离，有利于铜离子充分交联海藻酸盐上的羧基。最后用去离子水冲洗水凝胶膜去除多余的离子，得到一种用废旧铜氨溶液制备的海藻酸铜水凝胶过滤膜。本发明制备方法简单，变废为宝，得到的海藻酸铜水凝胶过滤膜抗菌性好，在污水处理、染料脱盐、染料截留、抗生素去除等领域有广泛的应用前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是废旧铜氨溶液污染环境、海藻酸钙水凝胶不抗菌、稳定性差等问题。

本发明解决所述废旧铜氨溶液污染环境、海藻酸钙水凝胶不抗菌、稳定性差等问题的技术方案是提供一种用废旧铜氨溶液制备海藻酸铜水凝胶过滤膜的方法。

本发明提供了一种用废旧铜氨溶液制备海藻酸铜水凝胶过滤膜的方法，其特征是包括以下步骤：

a)首先将废旧铜氨溶液过滤，去除铜氨溶液中的不溶物，在过滤后的废旧铜氨溶液中分别加入增强剂和海藻酸钠，混合溶解分散均匀，得到海藻酸钠的质量百分比浓度为0.1％-10％，增强剂的质量百分比浓度为0.01％-10％的混合物水溶液，消泡后备用；

b)配制酸溶液，作为凝固浴；