[发明专利]基于金属、非金属共掺杂nTiO2的可见光催化中空纤维超滤膜及制备方法有效

专利信息
申请号: 201611181737.3 申请日: 2016-12-20
公开(公告)号: CN106731881B 公开(公告)日: 2019-10-25
发明(设计)人: 王秀菊;王立国;王仲鹏;刘思全;许伟颖;何芳;周凯丽;侯凯 申请(专利权)人: 济南大学
主分类号: B01D69/08 分类号: B01D69/08;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/14;B01D71/68;B01D71/02;B01J31/38
代理公司: 济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业) 37240 代理人: 李茜
地址: 250022 山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要: 发明公开了一种基于金属、非金属共掺杂nTiO2的可见光催化中空纤维超滤膜及制备方法,属于膜分离技术领域。将10.0%~25.0%(w/w)聚砜或聚醚砜、8.0%~17.0%(w/w)致孔剂、0.1%~2.0%(w/w)表面活性剂、0.1%~5.0%(w/w)金属与非金属共掺杂nTiO2和51.0%~81.8%(w/w)溶剂按照一定的顺序加入到溶解罐中,在35~95℃温度下搅拌溶解5~16hr至完全溶解,静置脱泡8~36hr,制成铸膜液;采用干‑湿法纺丝工艺制备出可见光催化中空纤维超滤膜。本发明所制备超滤膜的纯水通量≥350L/m2·hr·0.1MPa,牛血清蛋白截留率≥90.00%,对黄腐酸的降解去除率达到70%左右(模拟可见光下,运行1小时),具有良好的抗污染性能和可见光催化性能。本发明产品特别适用于微污染水源水深度处理、海水淡化预处理及生物化工、医药领域废水的深度处理与回用等。
搜索关键词: 基于 金属 非金属 掺杂 ntio2 可见 光催化 中空 纤维 超滤膜 制备 方法
【主权项】:
1.一种基于金属、非金属共掺杂nTiO2的可见光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,其铸膜液中含有金属与非金属共掺杂nTiO2,并影响超滤膜的结构和性能;铸膜液由以下质量百分比的物质组成:聚合物膜材料10.0%~25.0%(w/w)、致孔剂8.0%~17.0%(w/w)、表面活性剂0.1%~2.0%(w/w)、金属与非金属共掺杂nTiO2 3.0%~5.0%(w/w),其余为溶剂;所述的金属与非金属共掺杂nTiO2为铁氮掺杂nTiO2、镍氮掺杂nTiO2、锡氮掺杂nTiO2、钼硫掺杂nTiO2、铬硫掺杂nTiO2、铋硫掺杂nTiO2、铁硅掺杂nTiO2、锌硼掺杂nTiO2和铈硼掺杂nTiO2可见光催化剂中的一种;所述的聚合物膜材料为聚砜、聚醚砜的一种;所述致孔剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮的一种;所述的表面活性剂为非离子表面活性剂,为聚山梨酯(吐温)、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦中的一种;所述的溶剂为N ,N‑二甲基乙酰胺(DMAc)、N ,N‑二甲基甲酰胺(DMF)、N‑甲基吡咯烷酮(NMP)的一种或两种混合;步骤(1)将一定量的溶剂、致孔剂、表面活性剂和金属与非金属共掺杂nTiO2按照一定的比例、顺序分别加入到溶解罐中,常温下搅拌均匀;步骤(2)将聚砜或聚醚砜加入到溶解罐中,在35~95℃温度下搅拌溶解5~16小时至完全溶解,静止放置脱泡8~36小时,即得到可见光催化中空纤维超滤膜铸膜液;步骤(3)采用传统的干‑湿法纺丝工艺,控制铸膜液流速3.0~20.0mL/min,铸膜液温度为35~95℃,凝固浴温度为15~35℃,空气间高度为0~15cm,中空纤维超滤膜凝固时间为0.5~5.0分钟,制备出可见光催化中空纤维超滤膜;步骤(4)将所制备的中空纤维超滤膜放入去离子水中浸泡、冲洗24 小时,以洗净添加剂;然后放到浓度为50%的甘油溶液中处理48小时,即制备出基于金属、非金属共掺杂nTiO2的可见光催化中空纤维超滤膜。
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