[发明专利]一种抗氧化耐酸碱纳滤膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗氧化耐酸碱纳滤膜的制备方法，属于分离膜制备技术领域。本发明将分散液与有机溶剂混合反应过滤制得纳米级颗粒物料，再将粘性助剂与纳米级颗粒物料、壳聚糖和乙酸溶液混合振荡，制得改性浇铸液，最后利用聚砜、聚乙烯吡咯烷酮以及其它助剂制得基底膜层，将改性浇铸液涂于基底膜层上干燥即得抗氧化耐酸碱纳滤膜，本发明先分解纤维素使碳链断裂，提高纤维与各成分之间的接触程度，使纳滤膜更具韧性，再经过氧化反应，在表面覆盖大量羧基，提高纳滤膜的抗氧化能力，本发明利用壳聚糖为介质，将纤维素、糖分以及其它成分黏附于聚砜上，再将纳米银颗粒包覆在纳滤膜部分表面，起到杀菌抑菌的作用，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种抗氧化耐酸碱纳滤膜的制备方法，属于分离膜制备技术领域。

背景技术

膜分离过程属于速度分离过程中的一种，其以选择性透过膜为分离介质，当在膜的两侧存在某种推动力时（如压力差、浓度差和电位差等），在推动力作用下不同组分在膜中具有不同的渗透能力，从而能够选择性地透过膜，进而达到分离提纯的目的。此方法与传统的分离方法相比，具有分离效率高、能耗低、占地面积小、过程简单、操作方便、不污染环境、便于与其他技术集成等优点。

纳滤又称低压反渗透，是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程。由于纳滤膜的功能层多由聚电解质组成，故膜表面具有荷电性。其特点在于其对于二价、多价离子以及截留分子量在200～1000g·mol^-1区间的小分子具有较高的截留率，而对一价离子截留率则相对较低。其中纳滤膜的孔径在1nm以上，一般在几纳米左右，是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150～500左右，截留溶解性盐的能力为2～98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。可广泛地用于淡水软化、海水软化、饮用水净化、水质改善、油水分离、废水处理及回收利用，以及染料、抗生素、多肽和多糖等化工制品的分级、纯化及浓缩等领域。

目前，商业纳滤膜大多以PVDF（聚偏氟乙烯）、PSF（聚砜）或聚醚砜（PES）超滤膜作为支撑层，在超滤膜上表面原位进行多元胺水相与多元酰氯有机相的界面聚合，最终的产品为复合纳滤膜。由于目前常采用的制膜原料如PVDF（聚偏氟乙烯）、PSF（聚砜）均为线形聚合物，分子链之间的间距较大从而使脱盐效果较差。虽然可以通过交联形成体型结构，然而材料的亲水性对膜的通量和抗污染性能有很大的影响，亲水交联单体的官能团发生交联后，消耗了官能团，从而降低了膜的亲水性、膜的通量以及抗污染性能。虽然聚酰胺类纳滤复合膜具有优异的脱盐性能及水透过性能，由于材料本身特性的限制，在极端pH环境下，特别是强碱条件下，传统的聚酰胺类纳滤膜会发生降解，由于聚酰胺纳滤膜的使用pH范围一般为2～11，所以只能用于中性介质或者接近中性的弱酸弱碱性介质。此外，在氧化性成分存在下，膜性能也会急剧下降。纳滤膜在有机溶剂特别是强极性有机溶剂中的稳定性较差，容易溶胀甚至溶解。此外，纳滤膜的另一个主要缺点是它的耐污染能力很弱，原水中很多潜在污染物，如胶体、蛋白质、微生物以及容易结垢的硬水离子等均容易造成膜的污堵，使膜性能迅速衰减，这就要求额外的预处理过程以便尽可能除掉这些组份，这同样增加了膜的使用成本。

因此，为了解决上述问题，研究出一种力学性能优良，膜通量高，耐溶剂、抗氧化性能良好、防污染性能强，具有抗菌性能的纳滤膜，显得尤为必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前纳滤膜易被氧化，易被酸碱腐蚀，抑菌杀菌效果不佳易形成污堵的缺陷，提供了一种抗氧化耐酸碱纳滤膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

抗氧化耐酸碱纳滤膜的具体制备步骤为：