[发明专利]一种基于氢氧化铜纳米线的新型纳滤膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于氢氧化铜纳米线的新型纳滤膜的制备方法，准备聚醚砜超滤膜作为底膜，用十二烷基磺酸钠涂覆底膜，静置烘干；取适量的PVA溶于一定量的去离子水中溶解，制得PVA水溶液；待PVA水溶液冷却至室温后，在PVA溶液中加入氢氧化铜纳米线，并使其均匀分散；再加入一定量的戊二醛混合，将其铺在底膜上，烘干，得到基于氢氧化铜纳米线的新型纳滤膜。本发明制备工艺简便，操作简单，无毒环保；制备的基于氢氧化铜纳米线的新型纳滤膜具有良好的有机染料的脱盐性能以及优异的抗菌性。

技术领域

本发明涉及纳滤膜技术领域及水分离领域，具体涉及一种高通量、高染料截留率且抗菌性能优异的基于氢氧化铜纳米线的新型纳滤膜的制备方法。

背景技术

随着工业水平在不断的进步，工业生产的过程中产生的废水废气废渣随工业的发展在不断的增加，其中工业废水的排放与人类生活有着密不可分的联系，当工业废水进入水体中时，会对环境造成严重的污染，影响生态平衡。含染料废水的排放量每年都在不断增加，处理含染料的废水是在工业废水中亟待解决的一个问题，但是废水中的染料具有毒性且在自然环境中难以自然降解，因此处理难度极大，并且还会通过食物链进入人体，引发一系列疾病。

当前处理染料废水的方法大致分为三种，生物法，化学法及物理法。生物法可以适用于各种染料，且在应用于废水处理时环保，对环境的影响小，但是容易受外界的的各种因素影响譬如pH值和温度，化学法治理染料废水时，其治理的速度迅速且能在极端恶劣的情况下去除染料，但是对环境会造成二次污染。膜分离是新型的一种物理方法，相比于吸附，过滤和离子交换，膜分离的成本低廉，且可以根据不同的染料和废水成分选择不同的膜材料进行分离，效率高，操作简单且环保，非常适合用于这方面的废水处理。其中膜分离中的纳滤技术(NF)属于新型膜分离工艺，薄膜携带电荷，可有效的将废水中的颗粒物质进行筛分，虽然不是专门为分离染料而专门的研制，但是可以开发其应用领域，将其用于工业中染料废水的治理。

聚乙烯醇(PVA)是聚醋酸乙烯酯的水解产物，其应用领域特别广，将该物质制成膜，其化学稳定性好，无毒性，有优异的可塑性，生物相容性好且价格低廉，但是其分子上接连的羟基过多，容易在水中溶胀，所以需要通过不同的交联方法和反应条件来改善其性能。将其与戊二醛(GA)化学交联，将其制成薄膜，在保持该膜的截留率的情况下如氢氧化铜纳米线用以提高其渗透通量，并且在使用一段时间后依旧拥有仍一定的稳定性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出优异的抗菌性，因此PVA-GA/Cu(OH)₂新型纳滤膜在截染料方面有着广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种氢氧化铜纳米线的新型纳滤膜的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于氢氧化铜纳米线(Cu(OH)₂)的新型纳滤膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)准备聚醚砜超滤膜(PESU)作为底膜，用十二烷基磺酸钠(SDS)涂覆底膜，静置烘干；

2)取适量的PVA溶于一定量的去离子水中，在温度为95℃的情况下，溶解60min，制得PVA水溶液；

3)待步骤2)所得的PVA水溶液冷却至室温后，在PVA溶液中加入氢氧化铜纳米线，并使其均匀分散；

4)在步骤3)所得的溶液中加入一定量的戊二醛(GA)混合，在5-20分钟内将其铺在步骤1)所得的底膜上，烘干，得到基于氢氧化铜纳米线的新型纳滤膜。

优选地，所述的PESU底膜，平均孔径在10～50nm，在使用之前，要在去离子水中浸泡12～36h进行预处理，以除去表面的杂质。

所述的PVA溶液的浓度为0.5～2g/L，氢氧化铜纳米线的添加量为0.01～0.08wt％，加入戊二醛量在0～0.1wt％。