[发明专利]自发光高分子超滤膜制备方法及自发光高分子超滤膜

说明书

本发明公开了一种自发光高分子超滤膜制备方法及自发光高分子超滤膜，制备方法包括步骤：在无氧条件下，向包含制膜高分子原材料与成孔剂在内的均相溶液中加入稀土铝酸盐自发光材料，并通过搅拌和超声振动使稀土铝酸盐自发光材料均匀的分散在均相溶液中，从而制得稳定的悬浮溶液，再用制得的悬浮溶液制备平板超滤膜或中空超滤膜。本发明制得的自发光高分子超滤膜，其表面接触角相比传统高分子膜材料有明显降低，亲水性得到了有效的提升，从而具有良好的抗污染性能；而且稀土铝酸盐自发光材料赋予了高分子超滤膜自发光的特性，基于自发光这种特性，使高分子超滤膜能智能响应膜污染，方便了对高分子超滤膜污染程度的评估及测定。

技术领域

本发明涉及高分子超滤膜技术领域，特别涉及一种高分子超滤膜制备方法。

背景技术

膜分离是利用具有选择透过性的材料，在外界的推动力下，这种推动力包括：压力差、电位差、温度差和浓度差等，对混合物进行分离、提纯、浓缩的新型的分离方法。由于用途、制膜材料和制膜工艺的不同，对膜材料的分类有多种方法，可以按照材质、膜结构、用途及作用机理进行分类。如果将分离膜按照结构和用途的不同进行分类，可以将膜分为反渗透、纳滤、超滤、微滤以及电透析等五大类。超滤膜从根本上说是一种物理的孔径筛分的方法，超滤膜的孔径一般限定在1-50nm之间，通过限定孔径实现对不同大小的悬浮物颗粒、纤维、细菌和病毒等大分子的有效分离。常用的制备高分子超滤膜的原材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)和聚四氟乙烯(Teflon或PTFE)等。

但是传统的高分子超滤膜在使用过程中存在着一些明显的缺陷。最为突出的问题有两点，第一：聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚四氟乙烯的疏水性能比较强，这极大的制约了它们的广泛应用。如一般使用的聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚四氟乙烯超滤膜，如果没有对进水端进行良好的预处理，往往导致一些固体悬浮物、细菌和大分子蛋白附着在膜表面和膜孔内，造成膜污染方面的问题，从而影响了膜的使用有效期；第二：使用过程中无法准确评估和测定超滤膜的污染程度。目前常规的判断膜污染的方法是通过通量和压差来整体判断膜组件的污染情况，往往污染到一定程度就整体拆装和更换。实际上，处于膜组件不同位置和不同跨膜压差下的膜的污染程度是有差异的，对整个膜组件更换导致材料的浪费和人工成本的增大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自发光高分子超滤膜制备方法及自发光高分子超滤膜，以解决现有高分子超滤膜的疏水性强易导致膜污染，以及高分子超滤膜的污染程度不易准确评估和测定的技术问题。

本发明自发光高分子超滤膜制备方法，其包括步骤：在无氧条件下，向包含制膜高分子原材料与成孔剂在内的均相溶液中加入稀土铝酸盐自发光材料，并通过搅拌和超声振动使稀土铝酸盐自发光材料均匀的分散在均相溶液中，从而制得稳定的悬浮溶液，再用制得的悬浮溶液制备平板超滤膜或中空超滤膜。

优选地，所述的高分子原材料与稀土铝酸盐自发光材料的质量比为10：0.05～10：0.2；所述的高分子原料与所述成孔剂的质量比为10：0.1～10：1；所述的稀土铝酸盐自发光材料在所述的均相溶液中的用量为0.1～10wt％。

优选地，所述的高分子原料与所述成孔剂的质量比为10：0.1～10：1；所述的稀土铝酸盐自发光材料在所述的均相溶液中的用量为1.6～4wt％。

优选地，所述的高分子原材料与稀土铝酸盐自发光材料的质量比为10：0.15，稀土铝酸盐自发光材料在所述的均相溶液中的用量为2.4wt％或3.2wt％。

优选地，所述的稀土铝酸盐自发光材料为SrAl₂O₄·Tb³⁺、SrAl₂O₄·Dy³⁺和SrAl₂O₄·Eu²⁺中的一种；所述的高分子原材料为聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚四氟乙烯中的一种。