[发明专利]一种高抗菌的PVDF/GO/Ag复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分离膜改性技术领域，具体涉及一种高抗菌的PVDF/GO/Ag复合膜的制备方法。

背景技术

目前常用的膜材料中，聚偏氟乙烯（PVDF）由于具有优良的化学稳定性、热稳定性、机械稳定性和耐辐射性等特点，而作为一种典型的超滤膜材料广泛地应用于各种水处理领域，如生活污水处理、工业废水处理等。

一般有机膜材料只具有截留细菌的功能而没有抑菌或杀菌性能，这使膜材料在水处理过程中，表面很容易被微生物附着，而细菌形成的生物膜及其分泌的微生物产物会形成生物污染层，使膜过滤阻力增加，通量降低。解决膜材料成本高及易污染的根本途径是制备造价低、抗生物污染性能的膜。

近年来，纳米抗菌材料作为一种新型的功能材料，被业内与学术界所关注，正成为国内外机构研发的重点产品。将纳米抗菌材料应用到PVDF薄膜上，不仅可以保留PVDF薄膜原有的优异性能，而且还能解决其亲水性差、自身抗污染能力低等缺点，同时赋予PVDF膜较好的抑菌性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高抗菌的PVDF/GO/Ag复合膜的制备方法，其工艺简单，容易实现，且所得复合膜亲水性高、抑菌性能好，可用于海水处理、苦咸水淡化、水过滤净化等。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高抗菌的PVDF/GO/Ag复合膜的制备方法，是将PVDF原膜用多巴胺溶液处理后，利用聚多巴胺具有黏附的特性，在所得PVDF膜表面黏附氧化石墨烯，然后将银离子固载在氧化石墨烯表面，再经还原形成所述高抗菌的PVDF/GO/Ag复合膜。

其制备方法具体包括如下步骤：

1）配制150mL含多巴胺浓度为2mg/mL的Tris溶液，加入PVDF原膜，常温磁力搅拌处理14-26h；

2）将0.1g-0.5g氧化石墨烯加入到200mL去离子水中，超声处理2h，然后将步骤1）多巴胺处理后的PVDF膜浸入其中，常温下磁力搅拌处理10-20h；

3）配制150mL浓度为0.01mol/L-0.05mol/L的硝酸银溶液，将步骤2）处理后的PVDF膜浸入硝酸银溶液中，室温磁力搅拌处理5-25min；

4）配制100mL浓度为0.01mol/L-0.05mol/L的硼氢化钠溶液，将其加入到步骤3）浸有PVDF膜的硝酸银溶液中，室温磁力搅拌处理15-30h后，水洗、干燥，得到所述PVDF/GO/Ag复合膜。

本发明首先用多巴胺溶液处理PVDF原膜，利用多巴胺自聚形成的聚多巴胺具有黏附的特性，再在所得PVDF膜表面黏附氧化石墨烯；然后利用银离子与氧化石墨烯表面羧基的配位作用，将银离子固载在氧化石墨烯表面上；最后加入硼氢化钠，将银离子还原成银纳米颗粒，制得所述PVDF/GO/Ag复合膜。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点和效果：

（1）本发明提供的高抗菌PVDF/GO/Ag复合膜的制备方法简单，工艺易调控。

（2）本发明提供的高抗菌PVDF/GO/Ag复合膜与传统的PVDF原膜相比，亲水性提高，具有较好的抑菌性能，可用于海水处理、苦咸水淡化、水过滤净化等。

附图说明

图1为本发明所得PVDF/GO/Ag复合膜的表面微观结构图。

图2为PVDF原膜与实施例1-3所得PVDF/GO/Ag复合膜的接触角测定结果。

图3为实施例1-3所得PVDF/GO/Ag复合膜的抑菌实验结果。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

1）配制150mL含多巴胺浓度为2mg/mL的Tris溶液，加入PVDF原膜，常温磁力搅拌处理14h；

2）将0.1g氧化石墨烯加入到200mL去离子水中，超声处理2h，然后将步骤1）多巴胺处理后的PVDF膜浸入其中，常温下磁力搅拌处理10h；

3）配制150mL浓度为0.01mol/L的硝酸银溶液，将步骤2）处理后的PVDF膜浸入硝酸银溶液中，室温磁力搅拌处理5min；

4）配制100mL浓度为0.01mol/L的硼氢化钠溶液，将其加入到步骤3）浸有PVDF膜的硝酸银溶液中，室温磁力搅拌处理15h后，水洗、干燥，得到所述PVDF/GO/Ag复合膜，记为M1。

实施例2