[发明专利]一步法原位组装聚电解质制备抗污染超滤膜的方法

权利要求书

1.一种采用一步法原位组装聚电解质制备抗污染超滤膜的方法，其特征在于，主要包括：将成膜高分子、制孔剂和氧化钛前驱体溶解在溶剂中搅拌加热配制铸膜液；在凝固浴中加入带磺酸基团的聚电解质水溶液通过非溶剂诱导相转化法制备超滤膜；

在相转化过程中，铸膜液氧化钛前驱体水解成氧化钛，亲水的氧化钛偏析至溶剂-水界面处，与带磺酸基团的聚电解质通过氢键和配位相互作用原位组装至膜表面；利用聚电解质与水分子的结合力形成牢固的水合层，从而赋予超滤膜优异的抗污染性能；

所述的成膜高分子为聚偏氟乙烯，所述制孔剂为普朗尼克F127，所述的氧化钛前驱体是钛酸丁酯、四氯化钛、二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛中的任何一种；所述的溶剂为N，N-二甲基吡咯烷酮；所述带磺酸基团的聚电解质是聚苯乙烯磺酸钠水溶液或是聚苯乙烯磺酸水溶液。

2.根据权利要求1所述的制备抗污染超滤膜的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、配制铸膜液：将氧化钛前驱体、成膜高分子、制孔剂、溶剂按一定的比例加入容器中，其中，成膜高分子、制孔剂、溶剂的质量比为15：8：77，所述的氧化钛前驱体占铸膜液质量分数为0.68％-4.54％；60℃加热搅拌8h，然后60℃静止脱泡12h至无明显气泡后备用；

步骤二：凝固浴的配制：将质量分数为1％-3％的带磺酸基团的聚电解质水溶液，超声至充分溶解后备用；

步骤三：一步相转化法原位引入聚电解质制备超滤膜：将步骤一制备的铸膜液冷却至室温后倒在玻璃板上刮成240μm厚的液膜，恒温25℃下，放入由步骤二配制的凝固浴中5分钟，固化成膜取出；将固态膜从玻璃板上取下后，去离子水中浸泡24h，得到超滤膜。

3.根据权利要求2所述的制备抗污染超滤膜的方法，其特征在于，所述的氧化钛前驱体占铸膜液质量分数为3.3％。

4.根据权利要求2所述的制备抗污染超滤膜的方法，其特征在于，所述的带磺酸基团的聚电解质水溶液的质量分数为2％。

5.一种抗污染超滤膜，其特征在于，根据权利要求1至4任一所述的制备抗污染超滤膜的方法制得的抗污染超滤膜，纯水通量为424～673Lm^-2h^-1bar^-1。

6.将权利要求5所述的抗污染超滤膜用于截留乳化油，其特征在于，以十二烷基硫酸钠乳化的0.9g/L的泵油油水乳化液为污染物，所述的抗污染超滤膜的表面性质与抗污染性能是：表面Zeta电位为-62.1～-33.6mV，水下油接触角在148.2°～156.1°，渗透率恢复率为87.6％～99.7％，总渗透率下降率为0.3％～12.4％，可逆渗透率下降率为0.6％～39.3％。