平码五不中公式规律
  • / 6
  • 下载费用:30 金币  

具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜及制备方法.pdf

关 键 ?#21097;?/dt>
具有 高效 污染 改性 聚偏氟 乙烯 制备 方法
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
摘要
申请专利号:

CN201910089616

申请日:

20190130

公开号:

CN109647218A

公开日:

20190419

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: B01D69/02;B01D71/34;B01D67/00;B01D61/14;B01D69/12 主分类号: B01D69/02;B01D71/34;B01D67/00;B01D61/14;B01D69/12
申请人: 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所
发明人: 安子韩;阮国岭;吴水波;徐国荣;葛云红;胥建美;苏慧超
地址: 300192 天津市南开区航海道55号
优先权:
专利代理机构: 12231 代理人: 陆艺
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201910089616

授权公告号:

法律状态公告日:

20190419

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜及制备方法,制备方法为:(1)配制DOPA?Tris缓冲溶?#28023;?2)将PVDF平板膜完全浸没于DOPA?Tris缓冲溶液中,涂覆,得到PVDF/PDA膜;(3)配制Cu2+溶?#28023;籔EG?NH2溶?#28023;?4)将PVDF/PDA膜置于Cu2+溶液中,反应,洗涤,干燥;再膜置于DOPA?Tris缓冲溶液中,均匀,洗涤,干燥,再置于PEG?NH2溶液中,反应,洗涤,干燥,即得。制备的具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜机械强度高,渗透性能好,对BSA和腐殖酸在膜表面和膜孔表面的吸附有显著抑制作用,具有优异的抑菌性能。可用于废水、污水处理领域。

权利要求书

1.具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜的制备方法,其特征是包括如下步骤: (1)按比例,将0.85-1.1g三羟甲基氨基甲烷和1.6g盐酸多巴胺溶于蒸馏水中,调节pH至8.5,得到DOPA-Tris缓冲溶?#28023;?#25152;述DOPA为多巴胺的缩写,Tris为三羟甲基氨基甲烷的缩写; (2)将PVDF平板膜完全浸没于DOPA-Tris缓冲溶液中,并置入恒温震荡器?#24615;?5~40℃以稳定转速均匀涂覆2~20h,膜取出后用乙醇浸泡,以除去多余的DOPA-Tris缓冲?#28023;?#20877;用纯水洗涤,冷冻干燥,得到PVDF/PDA膜,PVDF/PDA为聚多巴胺表面涂覆改性的聚偏氟乙烯膜缩写;PVDF为聚偏氟乙烯的缩写; (3)以Tris-HCl缓冲溶液为溶剂配制20~50mM Cu2+溶?#28023;?#20197;Tris-HCl缓冲溶液为溶剂配制1~10mM PEG-NH2溶?#28023;?(4)将所述PVDF/PDA膜置于所述Cu2+溶液中,室温反应10-14h,纯水洗涤,冷冻干燥,得到PVDF/PDA-g-Cu膜;将所述PVDF/PDA-g-Cu膜置于步骤(1)获得的DOPA-Tris缓冲溶液中,在25-40℃的恒温震荡器中以稳定转速均匀涂覆3-5h,纯水洗涤,冷冻干燥,再置于所述PEG-NH2溶液中,室温反应8-15h取出,纯水洗涤,冷冻干燥,得到一种具备高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征是步骤(2)中所述稳定转速为20rpm;步骤(3)中所述稳定转速为20rpm。 3.权利要求1或2的方法制备的具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜。

说明书


具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜及制备方法
技术领域


本发明属于膜技术领域,特别涉及一种具备高效抗污染与抑菌性能的改性聚偏氟
乙烯膜,以及其制备方法。


背景技术


随着经济社会的发展,水资源短缺问题成为制约经济发展亟待解决的全球性问题
之一。超滤膜分离技术以无相变、?#23376;?#25805;作、能耗低、效率高、投资小、工艺简单等优势,被广
泛地应用于水处理领域。其分离原理是膜的选择透过性,但在实际的运行过程中,膜污染问
题已成为限制超滤膜分离技术在水处理领域进一步推广应用的主要障碍。超滤膜污染主要
是因为污水中大量存在的无机胶体颗粒、溶解性有机物大分子及细菌等在膜面逐渐形成污
染层,引起膜孔窄化或堵塞,最终导致膜通量的减小及膜性能的?#26412;?#19979;降,同时增大过滤系
统跨膜?#20849;?#20005;重影响分离效率。因此,深入解析超滤膜污染机理,从而选取合适的超滤膜材
料并针对性地提出最佳防控膜污染的策略成为超滤膜研究和应用的重中之重。


目前应用较多的超滤膜材料中,聚偏氟乙烯(PVDF)膜?#20113;?#20248;异的化学稳定性、热
稳定性、机械性能、抗紫外线、耐老化性和低超滤速?#20154;?#20943;等性能,成为超滤膜应用最多的
膜材料之一。但是,PVDF膜材料本身较强的疏水性使得其在应用?#24065;?#20135;生有机物吸附、细菌
粘附、无机胶体颗粒附着等问题,严重制约了PVDF膜在分离领域的研究应用。


近年来,就提高PVDF膜抗污染性和抑菌性而言,主要是在PVDF膜表面引入功能性
基团,包括亲水性物质、聚电解质、纳米粒子和光催化剂等,使膜表面功能化,改性效果明
显、可操作性强、使用耐久性好,正成为人们的研究热点,己有许多研?#25239;?#20316;见诸报道。
CN107081073A将?#28982;?#32858;丙烯树脂与载银二氧化钛同聚偏氟乙烯共混制?#25913;?#26432;菌与抗污染
的超滤膜。CN107433141A以聚偏氟乙烯、聚乙烯?#37327;?#28919;酮与功能化修饰的Si-N-MWNTs为成
膜物质制备具有抗污染、自清洁、抗菌性能的杂化超滤膜。CN108097072A通过相转化技术制
备了具有优异的亲水性和抗污染能力的非对称CPVA-PVDF膜。CN107694358A通过电子转移
活化再生催化剂原子转移自由基聚合的方法,在聚合物膜表面接枝季铵盐,有效地提高了
聚合物分离膜的抗污染性和抗菌性能。但是,共混改性要求添加剂同成膜基体具有良好的
相容性,且添加剂的亲水基团在成膜过程中向膜表面偏析时偏析速度及偏析量常常存在不
确定性;表面化学接枝又存在操作复杂、接枝条件?#37327;獺?#25509;枝后处理工艺复杂?#28909;?#28857;,给超
滤膜的开发应用带来一定的困?#36873;?#22240;此,亟需寻求一种高效简单的改性方法对PVDF超滤膜
表面进行改性,赋予膜表面优异的抗有机污染和抗菌性能。


近年来,基于贻贝在固体表面的粘附性研究在材料学领域引起了广泛关注。聚多
巴胺(PDA)作为一?#20013;?#22411;涂覆材料,可粘附于任何固体表面,且改性条件温和、涂层厚度可
控且不改变膜基质的结构和性能,同时涂层可二次功能化,进一步接枝含有功能化基团的
改性剂赋予膜表面新的优异性能。研究至今,膜表面涂覆PDA后表面二次功能化接枝亲水性
聚合物提高抗污染性是最常用的方法。此外,银是常用的抗菌材料,?#20113;?#30340;研究也最为深
入,其金属单质、氧化物和纳米颗粒都有着极强的抗菌能力,常被用于提升膜表面的抗菌性
能,但由于价格昂贵,在工业上的使用受到限制。


截至目前,关于PVDF膜表面构建水化层的研?#25239;?#20316;见诸报道中应用最多的亲水化
改性剂为聚乙二醇(PEG)。然而,PEG却很难直接高效耦合到PDA修饰的PVDF膜表面,制约了
PEG的应用。


发明内容


本发明的目的?#24378;?#26381;现有技术的不足,提供具备高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟
乙烯膜。


本发明的第二个的目是提供具备高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜的制备
方法。


本发明的技术方案概述如下:


具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜的制备方法,包括如下步骤:


(1)按比例,将0.85-1.1g三羟甲基氨基甲烷和1.6g盐酸多巴胺溶于800mL蒸馏水
中,调节pH至8.5,得到DOPA-Tris缓冲溶?#28023;?#25152;述DOPA为多巴胺的缩写,Tris为三羟甲基氨
基甲烷的缩写;


(2)将PVDF平板膜完全浸没于DOPA-Tris缓冲溶液中,并置入恒温震荡器?#24615;?5~
40℃以稳定转速均匀涂覆2~20h,膜取出后用乙醇浸泡,以除去多余的DOPA-Tris缓冲?#28023;?br>再用纯水洗涤,冷冻干燥,得到PVDF/PDA膜,PVDF/PDA为聚多巴胺表面涂覆改性的聚偏氟乙
烯膜缩写;PVDF为聚偏氟乙烯的缩写;


(3)以Tris-HCl缓冲溶液为溶剂配制20~50mM Cu
2+溶?#28023;?#20197;Tris-HCl缓冲溶液为
溶剂配制1~10mM PEG-NH
2溶?#28023;?br>

(4)将所述PVDF/PDA膜置于所述Cu
2+溶液中,室温反应10-14h,纯水洗涤,冷冻干
燥,得到PVDF/PDA-g-Cu膜,PVDF/PDA-g-Cu为表面固定铜的PVDF/PDA膜缩写;将所述PVDF/
PDA-g-Cu膜置于步骤(1)获得的DOPA-Tris缓冲溶液中,在25-40℃的恒温震荡器中以稳定
转速均匀涂覆3-5h,纯水洗涤,冷冻干燥,再置于所述PEG-NH
2溶液中,室温反应8-15h取出,
纯水洗涤,冷冻干燥,得到一种具备高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜。


步骤(2)中所述稳定转速优选为20rpm;步骤(3)中所述稳定转速优选为20rpm。


上述方法制备的具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜。


有益效果:


1、本发明将单端氨基聚乙二醇接枝于聚多巴胺涂层表面用于制备抗污染PVDF超
滤膜,在不损?#30340;?#32467;构的前提下以温和的反应条件将聚乙二?#23478;?#20837;到膜表面。本发明工艺
简单,改性方法简单温和,可应用于废水、污水处理领域。


2、在聚多巴胺表面涂覆的PVDF改性膜表面先后螯合金属铜和单端氨基聚乙二醇,
提高膜亲水性能的同时,?#26723;?#20102;蛋白污染反应,制备同时具有抗生物污染和抗有机污染的
PVDF超滤膜,有望拓宽PVDF超滤膜的应用领域。


3、本发明的具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜机械强度高,渗透性能
好,对BSA和腐殖酸(HA)在膜表面和膜孔表面的吸附有显著的抑制作用,同时具有优异的抑
菌性能。


具体实施方式


下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。


Tris-HCl缓冲溶液的配制?#33322;?5mL0.2mol/L的Tris水溶液与15mL 0.2mol/L的盐
酸水溶?#28023;?#28151;匀,加水稀释至100mL。(Tris为三羟甲基氨基甲烷的缩写)


实施例1


具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜的制备方法,包括如下步骤:


(1)将1g三羟甲基氨基甲烷和1.6g盐酸多巴胺溶于800mL蒸馏水中,调节pH至8.5,
得到DOPA-Tris缓冲溶?#28023;?#25152;述DOPA为多巴胺的缩写,Tris为三羟甲基氨基甲烷的缩写;


(2)将PVDF平板膜完全浸没于DOPA-Tris缓冲溶液中,并置入恒温震荡器?#24615;?2℃
以稳定转速20rpm均匀涂覆10h,膜取出后用乙醇浸泡,以除去多余的DOPA-Tris缓冲?#28023;?#20877;
用纯水洗涤,冷冻干燥,得到PVDF/PDA膜,PVDF/PDA为聚多巴胺表面涂覆改性的聚偏氟乙烯
膜缩写;PVDF为聚偏氟乙烯的缩写;


(3)以Tris-HCl缓冲溶液为溶剂配制35mM Cu
2+(硫酸铜)溶?#28023;?#20197;Tris-HCl缓冲溶
液为溶剂配制5mM PEG-NH
2溶液(PEG为PEG600);


(4)将所述PVDF/PDA膜置于所述Cu
2+溶液中,室温反应12h,纯水洗涤,冷冻干燥,得
到PVDF/PDA-g-Cu膜;将所述PVDF/PDA-g-Cu膜置于步骤(1)获得的DOPA-Tris缓冲溶液中,
在30℃的恒温震荡器中以稳定转速20rpm均匀涂覆4h,纯水洗涤,冷冻干燥,再置于所述
PEG-NH
2溶液中,室温反应11h取出,纯水洗涤,冷冻干燥,得到一种具备高效抗污染与抑菌
的改性聚偏氟乙烯膜。


实施例2


具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜的制备方法,包括如下步骤:


(1)将0.85g三羟甲基氨基甲烷和1.6g盐酸多巴胺溶于800mL蒸馏水中,调节pH至
8.5,得到DOPA-Tris缓冲溶?#28023;?#25152;述DOPA为多巴胺的缩写,Tris为三羟甲基氨基甲烷的缩
写;


(2)将PVDF平板膜完全浸没于DOPA-Tris缓冲溶液中,并置入恒温震荡器?#24615;?5℃
以稳定转速20rpm均匀涂覆20h,膜取出后用乙醇浸泡,以除去多余的DOPA-Tris缓冲?#28023;?#20877;
用纯水洗涤,冷冻干燥,得到PVDF/PDA膜,PVDF/PDA为聚多巴胺表面涂覆改性的聚偏氟乙烯
膜缩写;PVDF为聚偏氟乙烯的缩写;


(3)以Tris-HCl缓冲溶液为溶剂配制20mM Cu
2+(硫酸铜)溶?#28023;?#20197;Tris-HCl缓冲溶
液为溶剂配制1mM PEG-NH
2溶液(PEG为PEG600);


(4)将所述PVDF/PDA膜置于所述Cu
2+溶液中,室温反应14h,纯水洗涤,冷冻干燥,得
到PVDF/PDA-g-Cu膜;将所述PVDF/PDA-g-Cu膜置于步骤(1)获得的DOPA-Tris缓冲溶液中,
在25℃的恒温震荡器中以稳定转速20rpm均匀涂覆5h,纯水洗涤,冷冻干燥,再置于所述
PEG-NH
2溶液中,室温反应8h取出,纯水洗涤,冷冻干燥,得到一种具备高效抗污染与抑菌的
改性聚偏氟乙烯膜。


实施例3


具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜的制备方法,包括如下步骤:


(1)将1.1g三羟甲基氨基甲烷和1.6g盐酸多巴胺溶于800mL蒸馏水中,调节pH至
8.5,得到DOPA-Tris缓冲溶?#28023;?#25152;述DOPA为多巴胺的缩写,Tris为三羟甲基氨基甲烷的缩
写;


(2)将PVDF平板膜完全浸没于DOPA-Tris缓冲溶液中,并置入恒温震荡器?#24615;?0℃
以稳定转速20rpm均匀涂覆2h,膜取出后用乙醇浸泡,以除去多余的DOPA-Tris缓冲?#28023;?#20877;用
纯水洗涤,冷冻干燥,得到PVDF/PDA膜,PVDF/PDA为聚多巴胺表面涂覆改性的聚偏氟乙烯膜
缩写;PVDF为聚偏氟乙烯的缩写;


(3)以Tris-HCl缓冲溶液为溶剂配制50mM Cu
2+(硫酸铜)溶?#28023;?#20197;Tris-HCl缓冲溶
液为溶剂配制10mM PEG-NH
2溶液(PEG为PEG600);


(4)将所述PVDF/PDA膜置于所述Cu
2+溶液中,室温反应10h,纯水洗涤,冷冻干燥,得
到PVDF/PDA-g-Cu膜;将所述PVDF/PDA-g-Cu膜置于步骤(1)获得的DOPA-Tris缓冲溶液中,
在40℃的恒温震荡器中以稳定转速20rpm均匀涂覆3h,纯水洗涤,冷冻干燥,再置于所述
PEG-NH
2溶液中,室温反应15h取出,纯水洗涤,冷冻干燥,得到一种具备高效抗污染与抑菌
的改性聚偏氟乙烯膜。







关于本文
本文标题:具有高效抗污染与抑菌的改性聚偏氟乙烯膜及制备方法.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-6151781.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网?#31350;?#26381; - 联系我们

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
平码五不中公式规律 永利棋牌每天送九个金币 股票指数计算方式 股票推荐咨询 腾讯分分彩官网下载 北京pk10技巧5码选位置 内蒙古11选5遗漏导航 财经新闻股票行情查询上证指数绿春环保 重庆幸运农场走势 河南11选5遗漏 彩票平台都有哪些找q34871好