一种具有防污性能的PVDF膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有防污性能的PVDF膜，其内均匀分散有表面两性离子化的二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子，其中纳米粒子的表面包覆有甜菜碱型两性离子聚合物，PVDF膜中所述二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子的含量为0.8~20 wt%。该PVDF膜的表面接触角为50°以下，抗BSA污染物测试中的二次水通量恢复率高达95%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有防污性能的PVDF膜及其制备方法，更具体地说，涉及一种均匀分散有表面两性离子化的二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子的PVDF膜及其制备方法。技术背景在水处理中，用于纳滤或超滤的PVDF分离膜经常受到界面污染问题的困扰。污染主要包括无机污染、有机污染和生物污染，特别是有机物污染。有机污染物包括各种蛋白质，其借助疏水作用，疏水性蛋白质极易附着在PVDF膜材料表面和孔道内，造成不可逆污染。膜污染已成为制约膜产业发展的瓶颈问题，膜污染造成分离膜分离效率显著下降，使用寿命缩短，增加膜组件的清洗及更换费用，大大增加了膜产业的运营成本，严重制约了膜产业的进一步推广发展，降低了膜分离技术低成本低能耗的应用优势。目前，通过制备新型膜材料和改性膜材料本身的物化学性质来提升分离膜的抗污性能，是膜改性领域的热点。大量的研究工作证明，PVDF膜表面亲水性的提升有利于改善膜材料的抗污性能，增加材料的亲水性有利于改善材料的抗污性能。因此对PVDF膜进行改性而赋予其亲水性是提高疏水性PVDF膜防污性的重要方式之一。纳米粒子由于比表面积大，吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有防污性能的PVDF膜，其内均匀分散有表面两性离子化的二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子，其中纳米粒子的表面包覆有磺酸基负离子‑甜菜碱型季铵盐正离子型两性离子对，PVDF膜中所述二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子的含量为0.8~20 wt%。

【技术特征摘要】
1.一种具有防污性能的PVDF膜，其内均匀分散有表面两性离子化的二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子，其中纳米粒子的表面包覆有磺酸基负离子-甜菜碱型季铵盐正离子型两性离子对，PVDF膜中所述二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子的含量为0.8~20 wt%。
2.根据权利要求1所述的PVDF膜，其特征在于，纳米粒子的原料是尺寸为10-100 nm的表面富含羟基的二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子。
3.根据权利要求1所述的PVDF膜，其特征在于，所述PVDF膜为平板膜或者中空纤维膜。
4.一种制备根据权利要求1至3中任一项所述PVDF膜的方法，包括如下步骤：
1）将1 g二氧化硅纳米粒子或二氧化钛纳米粒子分散到10-30ml的pH为8.5的Tris-HCl缓冲液中；加入0.1~1 g多巴胺，于20-40 ℃下反应2~10 h，反应完毕后过滤或离心，分离出纳米粒子，真空干燥待用；
2）将1 g步骤1）中得到的纳米粒子分散到20-50 ml四氢呋喃中，加入1 ml三乙胺；然后将含有3 ml溴代丙酰溴的8-15 ml四氢呋喃溶液滴加到纳米粒子分散液中，在0 ℃下反应1~5 h；离心分离，用50-300 ml 50 wt%乙醇水溶液对纳米粒子进行清洗，真空烘干待用；
3）将步骤2）中得到的纳米粒子分散到10-40 ml四氢呋喃中，加入CuBr、EBiB、PMDETA和DMAEMA，其中CuBr：EBiB：...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新振，马鹏程，刘大朋，王海晔，何春菊，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31