一种同时具备分离、吸附和催化功能的多功能仿生膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种同时具备分离、吸附和催化功能的多功能仿生膜及其制备方法和应用，所述仿生膜为在超滤膜或纳滤膜内黏附有聚多巴胺涂层，在所述聚多巴胺涂层中包埋有酶分子。本发明专利技术的仿生膜不仅保留了超滤膜或纳滤膜本身的渗透、分离和抗污染能力，还通过仿生固定化提高了生物酶的稳定性和催化效率，并且在支撑层纤维上的聚多巴胺涂层具有高比表面积和高吸附容量，同时增加了膜的机械性能。本发明专利技术的仿生膜可用于废液处理，其具备的多个功能间具有协同作用，可大大提高目标物质的去除效率。并且该仿生膜的制备方法操作工艺简单、安全节能，采用商品化有机膜，成本低。

Multifunctional Bionic Membrane with separation, adsorption and catalysis function and its preparation method and Application

The invention provides a multifunctional Bionic Membrane with separation, adsorption and catalytic function and preparation method and application thereof, wherein the biomimetic membrane in ultrafiltration or nanofiltration membrane with adhesion in polydopamine coating, the polydopamine coating encapsulating enzyme molecules. Bionic film of the invention not only retains the penetration, ultrafiltration or nanofiltration membrane separation and anti pollution ability itself, but also by biomimetic immobilized to improve the stability and catalytic efficiency of enzymes, and in support of polydopamine coating layer on the fiber with high specific surface area and high adsorption capacity, and increase the mechanical properties of the film. The Bionic Membrane of the invention can be used for the treatment of waste liquid, and the functions of the bionic membrane have synergistic effect, and the removal efficiency of the target material can be greatly improved. Moreover, the preparation method of the bionic membrane is simple, safe and energy-saving, and the commercial organic film is adopted, and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种同时具备分离、吸附和催化功能的多功能仿生膜及其制备方法和应用
本专利技术属于生物膜制备领域，涉及一种仿生膜及其制备方法和应用，尤其涉及一种同时具备分离、吸附和催化功能的多功能仿生膜及其制备方法和应用。
技术介绍
酶作为一种生物催化剂，对环境敏感且易失活，通过对酶的固定化不仅能实现对酶的重复使用且增加了酶的稳定性。通过将生物酶固定化到分离膜内制备催化膜，可以实现选择性接收底物并在线分离产物，提高催化效率。常规的酶固定化方法包括物理吸附、包埋、共价键合和化学交联。CN102286453A公开了一种用醋酸纤维素/聚丙烯复合膜固定化磷脂酶的方法，该法采用吸附-交联相结合的固定化方法，但此法消耗大量戊二醛溶剂，且化学交联易造成酶失活。另外，可用静电或疏水吸附和逆向过滤包埋法将酶固定化到膜内(Jochems,P.,Satyawali,Y.etal.,Enzymeimmobilizationon/inpolymericmembranes:status,challengesandperspectivesinbiocatalyticmembranereactors(BMRs),GreenChem.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生膜，其特征在于，所述仿生膜为在超滤膜或纳滤膜内黏附有聚多巴胺涂层，在所述聚多巴胺涂层中包埋有酶分子。

【技术特征摘要】
1.一种仿生膜，其特征在于，所述仿生膜为在超滤膜或纳滤膜内黏附有聚多巴胺涂层，在所述聚多巴胺涂层中包埋有酶分子。2.根据权利要求1所述的仿生膜，其特征在于，所述超滤膜或纳滤膜由分离层和支撑层组成，其分离层厚度为0.1-50微米，支撑层厚度为100-500微米。3.根据权利要求2所述的仿生膜，其特征在于，所述分离层的截留分子量为100-10000Da；优选地，所述分离层的膜材料为醋酸纤维素、再生纤维素、磺化聚砜、聚酰胺、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚哌嗪或聚乙烯醇中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求2所述的仿生膜，其特征在于，所述支撑层的膜材料为聚丙烯、聚烯烃或聚酯中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4中任一项所述的仿生膜，其特征在于，所述聚多巴胺涂层是由多巴胺氧化自聚形成的；优选地，所述酶分子为漆酶、乙醇脱氢酶、过氧化氢酶、脂肪酶或碳酸酐酶中的任意一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1-5中任一项所述的仿生膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)利用超滤膜或纳滤膜对酶溶液进行逆向过滤，将酶分子固定至膜内；(2)向步骤(1)得到的固定有酶分子的超滤膜或纳滤膜上加入多巴胺溶液，多巴胺氧化自聚形成聚多巴胺，其粘附在超滤膜或纳滤膜内形成仿生涂层；(3)利用水溶液对超滤膜或纳滤膜进行正向过滤冲洗，得到所述仿生膜。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建泉，万印华，陈向荣，杭晓风，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11