[发明专利]一种醋酸纤维素基杂化膜的制备方法

说明书

本发明的一种醋酸纤维素基杂化膜的制备方法，包括以下步骤：将醋酸纤维素颗粒与溶剂配制成醋酸纤维素溶液；在醋酸纤维素溶液中加入丝素粉，搅拌均匀，消泡，得混合液；将混合液均匀涂布于离型纸后浸入水溶液中，成薄膜后取出，干燥后剥离离型纸，得醋酸纤维素/丝素杂化膜；将醋酸纤维素/丝素杂化膜浸入硝酸银溶液中避光吸附后浸入氢氧化钠的乙二醇溶液中，再浸入氯化铁溶液中，取出，洗涤，干燥，得醋酸纤维素基杂化膜。本发明制备的醋酸纤维素基杂化膜具有可生物降解、固载牢固、易于回收的特点，可用于净化水资源和消毒杀菌。

技术领域

本发明属于纳米材料合成技术领域，尤其涉及一种醋酸纤维素基杂化膜的制备方法。

背景技术

自上世纪七十年代以来，持续的环境污染及能源短缺，引起了人们对全球危机的担忧，尤其是水污染问题的日益突出，严重影响了人类社会的可持续发展，并引发各种健康和安全问题，污水处理已是迫在眉睫。目前，从污水中除去有害物质的常用方法有混凝法、酸析法、生物化学法、液膜分离法、颗粒活性炭法等，但效果尚不理想，难以单独应用。因此，发展新型实用的环保处理技术是非常必要的。

近年来，以太阳能转化和储存为主要背景的半导体光催化特性的研究发展迅速，光催化降解水中污染物的研究近十几年来也取得许多进展。该技术的主要优点是：水中所含多种有机污染物均可被完全降解为CO₂、H₂O等，无机污染物被氧化或还原为无害物；不需要另外的电子受体；光催化剂具有廉价、无毒、稳定及可以重复使用等优点；可以利用太阳能作为光源激活光催化剂。其中，氯化银具有较窄的带隙，已广泛应用于光催化材料、太阳能电池材料、气敏传感器和光电子学器件等领域。如：

中国发明专利申请（申请号：2017 1 0336334.X）公开了“一种Ag@AgCl-无纺布纳米复合材料及其制备方法”，该方法将Ag@AgCl纳米复合材料有效接枝负载在无纺布表面，制得了结构稳定、不易脱落的Ag@AgCl-无纺布纳米复合材料。但是，存在无纺布光透性差、比表面积较低、无法充分利用光能及有效接触到目标污染物的缺陷。

纤维素是植物细胞壁的主要成分，在自然界中分布广泛，是一种廉价易得的天然高分子化合物，每年通过光合作用生成的纤维素高达1×10¹²吨。在纤维素的衍生物中，醋酸纤维素是应用较广的纤维素有机酸酯，是当今市面上利用最为普遍的制膜原料，具有价格便宜、化学稳定、机械强度高、热稳定性好、制膜工艺简单且材料来源广泛、易得等优点。但醋酸纤维素膜也存在不耐微生物腐蚀、易被氧化、易被污染等不容忽视的缺点。为了扩大醋酸纤维素膜的应用范围，需要对其进行改性研究，以改善它的性能。

蚕丝丝素是由18种氨基酸以一定的顺序由肽键相连的天然蛋白质。丝素膜是一种弱氨基酸膜，具有良好的生物相容性、生物可降解性，适于范围广。但纯丝素溶液在制成材料后力学性能不佳，在干燥状态下脆性较大，机械性能较差，缺乏实用价值。通过杂化改性可以有效地改善丝素杂化膜的各方面性能。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种可生物降解、活性高、固载牢固、易于回收吸附性能好的光催化材料技术以解决现有技术中的不足之处显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种可生物降解、机械性能好、易于回收、可多次使用的醋酸纤维素基杂化膜的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种醋酸纤维素/丝素杂化膜的制备方法，所有原料按重量计，包括以下步骤：

步骤1、将醋酸纤维素颗粒与溶剂配制成质量分数为9~15%的醋酸纤维素溶液，所述溶剂能完全溶解所述醋酸纤维素颗粒；

步骤2、配制混合液：在所述醋酸纤维素溶液中加入固含量为60%～80%的丝素粉，利用高速搅拌器搅拌20~30分钟后得到均匀的混合液，并静置消泡，得到混合液；