[发明专利]一种具有杀菌吸附碘性能的ZIF-8/PVDF-g-PAMPS膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有杀菌吸附碘性能的ZIF‑8/PVDF‑g‑PAMPS膜的制备方法，包括以下步骤：（一）引发剂PVDF@Br的制备；（二）PVDF‑g‑PAMPS的制备；（三）ZIF‑8/PVDF‑g‑PAMPS膜的制备。本发明通过引入亲水基团磺酸基，改善PVDF的疏水性，增强其渗透性能和抗污染性能，本发明成膜过程与亲水改性同步完成、改性效果覆盖膜孔内壁，改性膜具有结构稳定、改性性能持久等特点，制得的具有杀菌吸附碘性能的ZIF‑8/PVDF‑g‑PAMPS膜可以快速杀菌、去除废水中的碘，并且能够吸附水中的重金属离子，可以多次循环使用。

技术领域

本发明涉及膜材料技术领域，具体涉及一种具有杀菌吸附碘性能的ZIF-8/PVDF-g-PAMPS膜的制备方法。

背景技术

水是我们赖以生存的资源，我国水资源贫乏，随着经济的发展和人们生活水平的提高，含碘废水污染日趋严重，污水的产量也在逐渐增加，已成为严重的环境和社会问题，是目前迫切需要解决的经济发展与环境健康、饮水安全方面的关键难题。

膜处理技术在污水处理中虽有较好的表现，但本身尚存在一些问题有待解决，主要是膜污染的问题。如长时间处理污水，膜截留的污染物会对膜本身造成污染，并且容易堵塞膜孔，造成污水处理效果降低，效率变慢等问题。由于处理污水尤其是重污染水水质成分复杂，因此膜污染问题难以系统的解决。一般采用的解决办法是先利用沉淀、过滤等方法将污水进行预处理，并通过对水质pH进行调节难溶盐分的溶解度以免造成膜的污染和堵塞，但是无法大批量处理工业废水。

目前，PVDF韧性高、拉伸强度为500kg/cm²，冲击强度和耐磨性能也都较好，同时还具有极好的耐候性和化学稳定性，是良好的膜材料。但是PVDF膜材料具有强疏水性，易造成严重的膜污染，导致膜阻力增大及膜通量下降，需要频繁清洗，提高了能耗和运行成本。

发明内容

针对现有PVDF超滤膜的不足及含碘废水处理难度大，本发明提供了一种具有杀菌吸附碘性能的ZIF-8/PVDF-g-PAMPS膜的制备方法，该超滤膜渗透性好、抗污性强，具有杀菌性能，可有效去除废水中的碘，且制备方法简单、成本低、可批量生产。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种具有杀菌吸附碘性能的ZIF-8/PVDF-g-PAMPS膜的制备方法，包括以下步骤：

(一)引发剂PVDF@Br的制备：将PVDF和三乙胺混合，搅拌至PVDF全部溶解，缓慢滴加2-溴异丁酰溴得混合液，冰水浴，反应12h，再继续室温反应12h，得到PVDF@Br；

(二)PVDF-g-PAMPS的制备：将步骤(一)中的引发剂PVDF@Br和丙烯酰胺混合，搅拌，加入单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸、催化剂溴化亚铜和配位剂2-(3’-吡啶基)苯并咪唑得反应液，反复抽真空，充氮气，油浴反应70℃，在氮气条件下，搅拌10h，得到PVDF-g-PAMPS；

(三)ZIF-8/PVDF-g-PAMPS膜的制备：将步骤(二)中的PVDF-g-PAMPS和ZIF-8溶解在甲醇中配制成铸膜液，50℃搅拌均匀后静置12h脱泡，然后将铸膜液浇铸到挤压机，挤出成带，经过压延机拉伸成膜，形成孔径为0.6μm的ZIF-8/PVDF-g-PAMPS膜。

优选地，所述步骤(一)混合液中PVDF的质量分数为1％～6％，2-溴异丁酰溴的质量分数为5％～15％。

优选地，所述步骤(二)中配位剂2-(3’-吡啶基)苯并咪唑的制备方法为将溴化亚铜溶于浓盐酸中，再加入邻苯二胺，搅拌，再加入浓盐酸，加热。

优选地，所述配位剂2-(3’-吡啶基)苯并咪唑的制备方法中溴化亚铜、浓盐酸和邻苯二胺的质量配比为1:2:1。