[发明专利]一种具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法

摘要

本发明涉及超滤膜改性技术领域，尤其是一种具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，通过共混的方式在基膜中添加TiO2，并在基膜表面交联TiO2功能层，不仅增加了超滤膜内部的亲水性，提高了整体的水通量，而且使得超滤膜表面具有良好的亲水性、抗污染性、光催化功能，此外还采用超声处理，使得TiO2纳米粒子能均匀分散在超滤膜中，在高水通量的条件下保持稳定的截留率。

主权项

1.一种具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备TiO₂溶胶溶液：将钛酸四丁酯、冰乙酸加入N,N‑二甲基乙酰胺中，得到混合溶液a；将去离子水、浓盐酸加入N,N‑二甲基乙酰胺中，得到混合溶液b；在混合溶液a超声振动的条件下，将混合溶液b加入混合溶液a中，用浓盐酸调节pH至4，得到TiO₂溶胶溶液，并保持TiO₂溶胶溶液处于超声振动状态，待用；

(2)制备铸膜液：将聚醚砜、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、TiO₂溶胶溶液加入有机溶剂中，加热搅拌，超声，真空脱泡，得到铸膜液；

(3)制备超滤膜基膜：以无纺布为支撑层，将铸膜液倒在无纺布上，用不锈钢刮刀对铸膜液进行刮膜处理，再浸入去离子水中，固化，得到超滤膜基膜；

(4)制备成品膜：采用改性溶液对基膜表面进行浸涂，真空干燥，再浸入纯水，即得。

2.如权利要求1所述的具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，混合溶液a中的钛酸四丁酯、冰乙酸、N,N‑二甲基乙酰胺，按30:1:50的体积比混合；混合溶液b中的去离子水、浓盐酸、N,N‑二甲基乙酰胺，按20:1:167的体积比混合；TiO₂溶胶溶液中的混合溶液a、混合溶液b，按1～2:1的体积比混合，浓盐酸的质量浓度为36％。

3.如权利要求1所述的具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，聚醚砜的质量百分比为14％～19％，聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比为1.5％～2.5％，聚乙二醇的质量百分比为1％～3％，TiO₂溶胶溶液的质量百分比为2％～4％。

4.如权利要求1所述的具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮中的任一种。

5.如权利要求1所述的具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热温度为80℃，搅拌时间为1～3h，超声时间为6～8h，真空脱泡时间为12～18h。

6.如权利要求1所述的具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，刮膜厚度为180～220μm，刮膜速度为1.5～5m/min，去离子水温度为10～20℃。

7.如权利要求1所述的具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，改性溶液的制备方法为：将乙二醇、聚丙烯酸、二氧化钛加入去离子水中，搅拌10min，超声2～4h，其中乙二醇质量百分数为1％～1.5％，聚丙烯酸质量百分数为12％～16％，二氧化钛质量百分数为2％～3％。

8.如权利要求1所述的具有光催化性能的超亲水超滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，浸涂时间为8～15min，真空干燥的干燥温度为90℃，干燥时间为2h。