[发明专利]一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜的制备方法

说明书

针对海藻酸盐水凝胶强度差、不耐盐、易溶胀的问题，本发明报道一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜的制备方法。选用高古洛糖醛酸含量的海藻酸钠，配制海藻酸钠和高分子增强剂的混合物水溶液作为铸膜液，铸膜液刮成膜后先用酸溶液交联得到酸交联的海藻酸水凝胶膜，洗去残留的酸溶液后，将膜浸泡到金属离子水溶液中进行离子交联，得到一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜。酸交联的水凝胶耐盐性好，不易溶胀，而离子交联的水凝胶强度较高，但是耐盐性差。本发明将酸和离子共同交联海藻酸钠，通过改变酸和离子的种类及浓度，得到强度高，耐盐性好的海藻酸盐水凝胶过滤膜。该膜在污水处理、染料脱盐、药物及蛋白质分离领域有广泛应用前景。

技术领域

本发明涉及一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜的制备方法，属于功能材料和膜分离领域。

本发明涉及海藻酸钠、过滤膜、水凝胶等技术领域。具体涉及一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜的制备方法。

背景技术

目前我国每年生产大约7×10⁵吨染料，种类繁多，并在纺织，塑料，橡胶和皮革工业得到了广泛的应用。然而，在染料的合成过程当中，由于无机盐的存在，染料的稳定性及纯度会受到很严重的影响，除此之外，氯化钠，硫酸钠等无机盐常用来提高上染率。纺织品染色过程中产生的高盐废水不仅严重危害水体环境及人类健康，而且浪费了大量的资源。因此，对染料废水的脱盐处理迫在眉睫。

膜分离技术是一种环境友好型的新技术，与传统的废水处理方法相比，不产生二次污染、能量消耗低、操作简单，是目前最具有前景的水处理技术之一。高分子凝胶是由高分子三维网络与溶剂组成的多元体系，水凝胶因其含有80％以上的水而具有良好的亲水性。高分子水凝胶膜具有尺寸小，能耗低，制备简单，价格便宜等优势，目前成为污水治理的首选材料。

Pérez-Madrigal Maria M等人以海藻酸钠和草酸为载体制备出的膜具有更好的弹性，而且具有良好的协同抗癌药物载体的潜力。赵孔银等人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】，这些海藻酸钙基过滤膜具有良好的抗污染性能，但存在易溶胀，不耐盐且易被细菌降解的缺点。之后又制备了一系列草酸交联的海藻酸盐水凝胶过滤膜【发明专利202011108334.2，20201110835.7】，这些草酸交联的海藻酸盐水凝胶过滤膜具有良好的耐盐性和抗溶胀性能，但是存在力学性能差，稳定性差，渗透通量低等问题。若能将两种膜的优势互补，使得膜的应用范围更加广泛，便可望有效解决以上存在的问题。

针对海藻酸盐水凝胶强度差、不耐盐、易溶胀的问题，本发明报道一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜的制备方法。选用高古洛糖醛酸含量的海藻酸钠，配制海藻酸钠和高分子增强剂的混合物水溶液作为铸膜液，铸膜液刮成膜后先用酸溶液交联得到酸交联的海藻酸水凝胶膜，洗去残留的酸溶液后，将膜浸泡到金属离子水溶液中进行离子交联，得到一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜。酸交联的水凝胶耐盐性好，不易溶胀，而离子交联的水凝胶强度较高，但是耐盐性差。本发明将酸和离子共同交联海藻酸钠，通过改变酸和离子的种类及浓度，得到强度高，耐盐性好的海藻酸盐水凝胶过滤膜。该膜在污水处理、染料脱盐、药物及蛋白质分离领域有广泛应用前景。

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海藻酸盐水凝胶强度差、不耐盐、易溶胀等问题。

本发明解决所述海藻酸盐水凝胶强度差、不耐盐、易溶胀等问题的技术方案是提供一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜的制备方法。

本发明提供了一种酸和离子共同交联耐盐水凝胶过滤膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：

a)选用古洛糖醛酸链段含量为50％-80％的海藻酸钠，配制海藻酸钠的质量百分比浓度为0.1％-5％，高分子增强剂的质量百分比浓度为0.01％-5％的混合物水溶液作为铸膜液，消泡后备用；