一种高通量抗菌复合纳滤膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高通量抗菌复合纳滤膜及其制备方法，制备方法为：(1)将支化聚乙烯亚胺和缚酸剂加入水中，得到水相，将超滤膜的功能层面与水相接触，除去膜表面多余水相；(2)将单体放入有机溶剂中配成有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在30℃～150℃，放置1～60min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。本发明专利技术制备的高通量抗菌复合纳滤膜，具有高通量的同时，兼具有非常高的抑菌率。制备方法采用简单的界面聚合直接制得，方法简便温和，适用于工业化生产。

A high throughput antibacterial composite nanofiltration membrane and its preparation method

The invention discloses a high-throughput antibacterial composite nanofiltration membrane and its preparation method, the preparation method is as follows: (1) the branched polyethylene imine and acid binding agent is added to water, get in contact with the water level function of water phase, the ultrafiltration membrane, the membrane surface to remove excess water; (2) the monomer in organic the solvent with organic phase solution, step (1) to obtain the film in contact with the water surface and the organic phase solution to s, remove the membrane surface excess organic phase solution; (3) the step (2) films obtained at 30 to 150 DEG C, placed with 1 ~ 60min; deionized water cleaning, a high-throughput antibacterial composite nanofiltration membrane. The high throughput antibacterial composite nanofiltration membrane prepared by the invention has high throughput while also having very high bacteriostasis rate. The preparation method is directly obtained by simple interfacial polymerization. The method is simple and mild, and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种高通量抗菌复合纳滤膜及其制备方法
本专利技术属于膜分离
，具体涉及一种高通量抗菌复合纳滤膜及其制备方法。
技术介绍
随着经济的发展，人口的增加和水污染的加剧，世界多国均存在水资源短缺的问题。因此，如何提高水的重复利用率，水资源的循环利用，减少排放量，是节约用水工作中的首要任务。纳滤膜由于其低成本，高通量，对小分子有机物，多价盐的高截留等优异性能已广泛应用于制药，工业废水处理，饮用水处理，海水脱盐预处理，染料脱除等方面。但膜微生物污染现象的存在使得膜在使用一定时间之后需要大量化学试剂清洗生物污染层，不但带来附加排放等副作用，还提高了系统的运行成本。为了长期稳定控制微生物污染，大量研究引入抗菌剂对复合膜进行改性，例如无机纳米Ag、TiO2、含硒化合物等，这些抗菌剂在使用过程中不断析出，实现对膜表面水体细菌的抑制，但是其长期有效性和毒性是人们担心的问题。也有相关研究通过使用共价键链接将抗菌剂固载到载体上，可有效地避免水体的二次污染，避免了在使用过程中的毒性、余毒、刺激性及使用安全性差等问题，将抗菌剂固载到膜表面，可以抑制膜表面细菌的生长，增强抗微生物污染的能力。但目前大量研究都是在复合膜的基础上通过接枝或后处理对膜进行改性，不仅过程繁杂，且牺牲了膜一定的选择性或通量的同时给予膜一定的抗菌性。因此，研究出一种操作简便温和，兼具有很好的脱盐性能和抗菌性的新型纳滤膜是一个新的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种高通量抗菌复合纳滤膜。本专利技术的第二个目的是提供一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法。本专利技术的技术方案概述如下：一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将支化聚乙烯亚胺和缚酸剂加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为0.1％～10％，缚酸剂的质量百分比浓度为1％～5％的水相，将超滤膜的功能层面与水相接触30s～600s，除去膜表面多余水相；(2)将单体放入有机溶剂中配成质量百分比浓度为0.2％～1.5％的有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触30s～300s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在30℃～150℃，放置1～60min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。支化聚乙烯亚胺的数均分子量为优选为600～60000。缚酸剂优选为三乙胺、氢氧化钾、氢氧化钠、吡啶、碳酸氢钾和碳酸氢钠中至少一种。超滤膜材质优选为Mw＝10000～100000的聚偏氟乙烯、Mw＝5000～100000的醋酸纤维素、Mw＝10000～200000的聚丙烯腈、Mw＝10000～100000的聚砜、Mw＝10000～200000的磺化聚砜，Mw＝10000～200000的聚醚砜或Mw＝10000～200000的磺化聚醚砜。单体优选为三聚氯化磷腈和二氧磷基腈氟化三聚体中至少一种。有机溶剂优选为正己烷、IsoparG、正庚烷、环己烷、正辛烷、苯和甲苯中的至少一种。上述方法制备的高通量抗菌复合纳滤膜。本专利技术制备的高通量抗菌复合纳滤膜，具有高通量的同时，兼具有非常高的抑菌率。制备方法采用简单的界面聚合直接制得，方法简便温和，适用于工业化生产。附图说明图1为实施案例1中界面聚合反应前后聚砜膜及复合纳滤膜的XPS图。具体实施方式IsoparG(厂商：美国埃克森美孚)通过以下实施例将有助于理解本专利技术，但并不限制本专利技术的内容。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将支化聚乙烯亚胺(Mn＝10000)和三乙胺加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为0.1％，三乙胺的质量百分比浓度为2％的水相，将材质为聚砜(Mw＝30000)超滤膜的功能层面与水相接触600s，用橡胶辊滚压除去膜表面多余水相；(2)将三聚氯化磷腈放入正己烷中配成质量百分比浓度为0.2％的有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触30s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在60℃，放置6min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。见图1。用聚砜Mw＝10000或Mw＝100000替代本实施例的Mw＝30000的聚砜，其它同本实施例，制备出一种高通量抗菌复合纳滤膜。实施例2一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将支化聚乙烯亚胺(Mn＝1800)和氢氧化钠加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为5％，氢氧化钠的质量百分比浓度为2％的水相，将材质为聚丙烯腈(Mw＝100000)的超滤膜的功能层面与水相接触600s，除去膜表面多余水相；(2)将三聚氯化磷腈放入IsoparG中配成质量百分比浓度为1.5％的有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触60s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在80℃，放置1min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。用聚丙烯腈Mw＝10000或Mw＝200000替代本实施例的Mw＝100000的聚丙烯腈，其它同本实施例，制备出一种高通量抗菌复合纳滤膜。实施例3一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将支化聚乙烯亚胺(Mn＝60000)和碳酸氢钠加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为1％，碳酸氢钠的质量百分比浓度为1％的水相，将材质为聚偏氟乙烯(Mw＝50000)的超滤膜的功能层面与水相接触30s，除去膜表面多余水相；(2)将二氧磷基腈氟化三聚体放入正庚烷中配成质量百分比浓度为0.5％的有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触180s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在150℃，放置2min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。用聚偏氟乙烯Mw＝10000或Mw＝100000替代本实施例的Mw＝50000的聚偏氟乙烯，其它同本实施例，制备出一种高通量抗菌复合纳滤膜。实施例4一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将支化聚乙烯亚胺(Mn＝10000)和氢氧化钾加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为10％，氢氧化钾的质量百分比浓度为5％的水相，将材质为聚醚砜超滤膜(Mw＝50000)的功能层面与水相接触600s，除去膜表面多余水相；(2)将二氧磷基腈氟化三聚体放入环己烷中配成质量百分比浓度为1％的有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触300s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在30℃，放置60min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。用聚醚砜Mw＝10000或Mw＝200000替代本实施例的Mw＝50000的聚醚砜，其它同本实施例，制备出一种高通量抗菌复合纳滤膜。实施例5一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将支化聚乙烯亚胺(Mn＝600)和缚酸剂加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为8％，缚酸剂的质量百分比浓度为2％的水相(缚酸剂为质量比是1：1的吡啶和碳酸氢钾)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将支化聚乙烯亚胺和缚酸剂加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为0.1％～10％，缚酸剂的质量百分比浓度为1％～5％的水相，将超滤膜的功能层面与水相接触30s～600s，除去膜表面多余水相；(2)将单体放入有机溶剂中配成质量百分比浓度为0.2％～1.5％的有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触30s～300s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在30℃～150℃，放置1～60min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。

【技术特征摘要】
1.一种高通量抗菌复合纳滤膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将支化聚乙烯亚胺和缚酸剂加入水中，得到支化聚乙烯亚胺质量百分比浓度为0.1％～10％，缚酸剂的质量百分比浓度为1％～5％的水相，将超滤膜的功能层面与水相接触30s～600s，除去膜表面多余水相；(2)将单体放入有机溶剂中配成质量百分比浓度为0.2％～1.5％的有机相溶液，将步骤(1)获得的膜的与水相接触的面再与所述有机相溶液接触30s～300s，除去膜表面多余有机相溶液；(3)将步骤(2)获得的膜在30℃～150℃，放置1～60min；用去离子水清洗，得到一种高通量抗菌复合纳滤膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是支化聚乙烯亚胺的数均分子量为600～60000。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述缚...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟建强，李文俏，潘赢，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12