[发明专利]一种新型高通量染料脱盐膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型高通量染料脱盐膜及其制备方法。本发明所述高通量染料脱盐膜包括基底和分离层；所述分离层位于基底表面；所述分离层是通过亲核试剂与槲皮素发生席夫碱及迈克尔加成反应得到。本发明制备的高通量染料脱盐膜，可在小于0.3MPa的低操作压力下进行长期稳定运行，成本低，能耗小，分离效率高。

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，特别涉及一种新型高通量染料脱盐膜及其制备方法。

背景技术

随着时代的发展、科技的进步，人们越来越关注环境问题，水污染是其中相当严峻的问题，它的一个主要来源是工业废水。工业废水中含有大量有毒有害物质，比如说高盐度的染料，如果在排放之前没有进行合理的污水处理，而直接进入河流湖泊等水域中，将对水资源造成非常严重的污染，影响水质以及水域内生物的存在。

我国根据废水的不同种类已制定了多种废水处理方案，对于高盐度的染料废水，常常采用膜分离的方法来处理。纳滤作为其中一种工艺，具有高效、节能的特点，截留分子量为200-1000Da，能有效去除废水中残存的染料和无机盐。目前制备疏松纳滤膜的方法有将纳米材料掺入聚合物基质中以及对膜材料进行化学改性，形成疏松的表皮层，从而促进盐的渗透，但是这些纳滤膜的通量比较低，限制了其在染料脱盐方面的广泛应用，因此制备具有高通量、低无机盐截留率和高染料截留率的新型高通量染料脱盐膜具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型高通量染料脱盐膜及其制备方法。本发明利用生物质材料多巴胺和槲皮素制备新型高通量染料脱盐膜，天然绿色无污染。本发明制备的新型高通量染料脱盐膜，可在小于0.3MPa的低操作压力下进行长期稳定运行，成本低，能耗小，分离效率高。

本发明的技术方案如下：

一种高通量染料脱盐膜，所述高通量染料脱盐膜包括基底和分离层；所述分离层位于基底表面；所述分离层是通过亲核试剂与槲皮素发生席夫碱及迈克尔加成反应得到；所述亲核试剂为多巴胺，所述多巴胺纯度为98％；所述亲核试剂与槲皮素的质量比为1:2～2:1。

进一步地，所述基底的厚度为50～300μm；所述基底为聚丙烯腈超滤膜，聚丙烯腈超滤膜的分子截留量为10000～60000道尔顿。

进一步地，所述槲皮素纯度为97％；所述分离层的厚度为50～100nm。

一种所述高通量染料脱盐膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液中，制得多巴胺/Tris-HCl溶液；

(2)将步骤(1)制备的多巴胺/Tris-HCl溶液与槲皮素溶液混合后，得到共沉积溶液；

(3)将基底浸入共沉积溶液中振荡后，热处理，得到高通量染料脱盐膜。

进一步地，步骤(1)中，所述Tris-HCl缓冲溶液的摩尔浓度为50～100mmol/L，pH为8.5；所述多巴胺/Tris-HCl溶液中多巴胺的质量浓度为1～3mg/mL。

进一步地，步骤(2)中，所述槲皮素溶液是将槲皮素溶于95％乙醇中制得；所述槲皮素溶液中槲皮素的质量浓度为1～3mg/mL。

进一步地，步骤(2)中，所述多巴胺/Tris-HCl溶液与槲皮素溶液的体积比为1:5～5:1。

进一步地，步骤(3)中，所述振荡的速度为50～200rpm，时间为4～24h。

进一步地，步骤(3)中，所述热处理的温度为30～60℃，时间为30～60min。

一种所述高通量染料脱盐膜的应用，所述高通量染料脱盐膜用于去除废水中残存的染料和无机盐。