[发明专利]一种聚吡咯导电膜及其制备方法和应用

说明书

本发明属于水处理膜技术领域，尤其涉及一种导电膜及其制备方法和应用。该制备方法包括如下步骤：将待处理膜片至于0.5～3mol/L的氯化铁溶液中，取出擦干表面多余的溶液后，置于1mL吡咯液体在负压为‑70kPa～‑95kPa时形成的蒸汽中，进行聚合反应，5～30min后，得到负载聚吡咯的导电膜。该导电膜可用于催化氧化过硫酸盐降解污染物及催化溶解氧降解污染物，具有优异的膜污染控制性能同时不影响膜通量。

技术领域

本发明属于水处理膜技术领域，尤其涉及一种聚吡咯导电膜及其制备方法和应用。

背景技术

目前，导电复合材料应用广泛，而导电滤膜作为一种特殊的导电复合材料，广泛应用于水处理技术领域。现有导电滤膜制备方法较多，例如，可对制膜原料进行改性，使得成膜具有导电性，但该方法工艺复杂，成本高。还可利用涂覆、接枝等手段将导电物质负载于膜表面，该法虽能够达到导电效果，但过程中易引起不同程度的膜孔堵塞，导致膜通量下降，降低导电滤膜的综合性能。

研究人员曾在膜表面负载聚吡咯提高膜的导电性，如CN108744989A公开了一种高通量聚吡咯掺杂高聚物导电超滤膜制备方法，将高聚物前体物、吡咯单体、氧化剂反应制成铸膜液后，刮制出平板膜，再将平板膜浸入去离子水中，通过相转化方式得到导电超滤膜，但该膜截留后通量恢复率最高仅可达70％左右。

发明内容

本发明提出一种聚吡咯导电膜及其制备方法和应用，综合考虑膜制备工艺的影响因素，提出的制备方法可使得聚吡咯导电膜具有导电性的同时赋予其高膜通量。

本发明提出一种聚吡咯导电膜的制备方法，包括如下步骤：

将待处理膜片至于0.5～3mol/L的氯化铁溶液中，取出擦干表面多余的溶液后，置于1mL吡咯液体在负压为-70kPa～-95kPa时形成的蒸汽中，进行聚合反应，5～30min后，得到负载聚吡咯的导电膜。

进一步地，氯化铁溶液的浓度为1mol/L，聚合反应的时间为30min，置于1mL吡咯液体在负压为-95kPa时形成的蒸汽中。

进一步地，聚合反应的温度为0～25℃。

进一步地，所述待处理膜片为非导电膜片。

本发明还提出上述任一所述的制备方法制备得到的聚吡咯导电膜。

本发明还提出上述任一聚吡咯导电膜在催化氧化过硫酸盐降解污染物中的应用。

进一步地，将导电膜作为阴极板，与电源负极相连，阳极板与电源正极相连；

导电膜膜上采用错流过滤或死端过滤的方式进行过滤，在电压的作用下，导电膜表面发生电化学反应，实现催化氧化过硫酸盐降解污染物。

进一步地，所述过硫酸盐包括过硫酸铵，过硫酸钠，过硫酸钾，过一硫酸氢钾。

进一步地，所述阳极板为钛板；所述阳极板与导电膜平行设置；

所述电压为0～10V。

本发明还提出上述任一导电膜在催化氧化溶解氧降解污染物中的应用。

本发明具有以下优势：

(1)本发明提出的聚吡咯导电膜的制备方法，采用气相聚合法，综合考虑膜制备工艺的影响因素，实现聚吡咯精确调控，所得膜具有导电性的同时，具有较大的膜通量，最高可达2766.55L m^-2h^-1bar^-1。

(2)本发明首次提出聚吡咯导电膜可有效催化氧化过硫酸盐降解污染物，为溶液中污染物的去除提供了新思路。

附图说明