适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法及该滤膜技术

本发明专利技术涉及一种适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法及该滤膜，属于膜改性技术领域。制备方法包含有如下步骤：a）配置缓冲溶液；b）将多巴胺和络氨酸酶加入所述缓冲溶液中溶解形成第一反应液；c）将氟碳表面活性剂加入到第一反应液中形成第二反应液；d）将PTFE滤膜浸入到第二反应液中加热反应，得到PTFE/PDA改性膜；e）将聚乙烯马来酸酐共聚物溶解到丙酮的水溶液中得到第三反应液；f）将PTFE/PDA改性膜浸入第三反应液中反应得到PTFE/PDA/PEMA改性膜，然后依次用盐酸溶液和碳酸氢钠溶液对PTFE/PDA/PEMA改性膜进行浸泡处理，即得到适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜。该滤膜具有亲水性高、油水分离能力强的优点和很好的脱出阳离子染料的能力。

【技术实现步骤摘要】
适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法及该滤膜
本专利技术涉及膜改性
，具体涉及一种适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法及该滤膜。
技术介绍
如今，由于工业含油污水排放量不断增加而引起的含油废水污染以及频繁发生的漏油事故已引起广泛关注，严重威胁着生态环境和人类健康。在各种油的存在形式中，由于良好的稳定性和较小的液滴尺寸（<20μm），油/水乳液（尤其是通过表面活性剂稳定的油）最难分离。与传统的分离方法（包括撇渣，气浮和化学絮凝）相比，膜分离技术因其分离效率高，成本低且易于操作而被证明是一种更有前途的分离方法。PTFE微滤膜具有高孔隙率、高机械强度、价格便宜等优点，广泛应用于膜分离领域。但PTFE膜具有较高的疏水性，再油水分离领域使用受到限制。近年来关于PTFE膜亲水改性的报道有很多，专利公开号为CN104998562A的中国专利技术专利公开了一种聚四氟乙烯膜的亲水改性方法，其在氮气条件下用等离子体对PTFE膜进行处理后接枝丙烯酸，后通过羧基与Ti4+配位作用将二氧化钛固定在膜表面，从而赋予膜亲水和光催化性能，但等离子体设备较为昂贵且处理不均匀，很难工业化生产。专利公开号为CN105771693A的中国专利技术专利公开了一种聚四氟乙烯微孔膜的亲水改性方法，其将PTFE膜浸泡含有引发剂的丙烯酰胺和胺类交联剂中，采用原位聚合方法在膜表面形成一层亲水层，但是原位聚合会导致膜改性不均且伴有堵孔现象。专利公开号为CN104353370A的中国专利技术专利公开了一种亲水性聚四氟乙烯复合微孔膜的制备方法，其先将亲水性纳米无机粒子共混到PTFE粉体中后进行拉伸制备亲水膜，但纳米无机粒子不要分散均匀，造成膜表面亲水性不均匀。近年来印刷，纺织和半导体行业产生的染料（例如，偶氮化合物）进一步加剧了废水的净化难度。鉴于其高毒性，致癌性和不可降解性，在排放前有效地从废水中去除这些水溶性染料至关重要。专利公开号为CN109939641A的中国专利技术专利公开了一种一种处理含阳离子染料废水的玉米芯基吸附剂的制作方法，其将玉米芯经过一系列处理，使得其表含氧官能团大大提高，对阳离子染料具有很好的吸附能力。专利公开号为CN107042088B的中国专利技术专利公开了一种用于阳离子染料废水脱色的改性膨润土吸附剂的制备方法，其以亚氨基二乙酸、3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷为原料在水溶液中发生开环反应合成膨润土改性剂，膨润土改性剂再对膨润土接枝改性生成改性膨润土吸附剂。上述现有技术均反映了含氧官能团如羧基在染料吸附中的重要性。值得注意的是，实际的工业污水通常包含多种复杂的污染物。例如含有染料的含油废水，能够通过特殊的润湿性分离不溶性油和水溶性染料的多功能材料非常引人入胜，但鲜有报道。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术以多巴胺和聚乙烯马来酸酐共聚物为原料，通过一系列化学反应，提供一种亲水性PTFE滤膜的制备方法及该滤膜，适用于处理含油废水，尤其适用于处理含油的染料废水，具有亲水性高、油水分离能力强的优点和很好的脱出阳离子染料的能力。本专利技术解决上述问题的技术方案如下：适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法，其特征在于，包含有如下步骤：a）配置pH为5~7的缓冲溶液；b）将多巴胺（DA）和络氨酸酶加入所述缓冲溶液中溶解形成第一反应液；c）将氟碳表面活性剂加入到所述第一反应液中形成第二反应液；d）将PTFE滤膜浸入到所述第二反应液中，进行加热反应，反应后得到PTFE/PDA改性膜；e）将聚乙烯马来酸酐共聚物（PEMA）溶解到丙酮的水溶液中得到第三反应液；f）将所述PTFE/PDA改性膜浸入所述第三反应液中，反应后得到PTFE/PDA/PEMA改性膜，然后依次用盐酸溶液和碳酸氢钠溶液对所述PTFE/PDA/PEMA改性膜进行浸泡处理，即得到适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜。本申请先通过多巴胺在膜表面自聚沉积，再用聚乙烯马来酸酐共聚物与膜表面氨基和羟基反应，在膜表面引入羧基和酸酐，最后酸酐水解以及羧基离子化，从而使得膜具有很好的油水分离能力和阳离子染料脱除能力。作为上述技术方案的优选，步骤a）中，所述缓冲溶液为醋酸和醋酸钠复配的缓冲溶液。作为上述技术方案的优选，步骤a）中，所述缓冲溶液为1mol/L的醋酸和醋酸钠复配的缓冲溶液。作为上述技术方案的优选，步骤b）中，多巴胺的浓度为1~10g/L，络氨酸酶浓度为9.5~10.5mg/L。作为上述技术方案的优选，步骤c）中，所述氟碳表面活性剂为全氟十一烷羧酸。作为上述技术方案的优选，步骤c）中，所述全氟十一烷羧酸的添加质量为所述第二反应液质量的0.8~1.2%。作为上述技术方案的优选，步骤d）中，反应温度为30~80℃，反应时间为1~10小时。作为上述技术方案的优选，步骤e）中，所述丙酮的水溶液中丙酮与水的质量比为20:4.5~6.5，溶解的聚乙烯马来酸酐与水的质量比为1:1-1:10。作为上述技术方案的优选，步骤f）中，反应时间为1~10min，盐酸溶液中盐酸的浓度为0.2mol/L，碳酸氢钠溶液为饱和碳酸氢钠浓度滤膜，采用了上述技术方案中任意一条所述的制备方法制备而成。综上所述，本申请实施例具有以下有益效果：1）在酸性条件下通过络氨酸酶催化多巴胺自聚，为多巴胺自聚提供了新思路。2）改性膜表面的羧基和羧基离子对水分子均具有很好的结合能力，是的膜具有很好的亲水性，从而具有很好的油水分离能力。3）改性膜表面的羧基通过氢键作用与阳离子染料结合、羧基离子通过静电引力作用对阳离子染料进行吸附，使得膜具有很好的阳离子染料脱除能力。附图说明图1为本专利技术对比例中膜的0s静态水接触角图；图2为本专利技术实施例4所得膜的0s静态水接触角图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图以实施例对本专利技术进行详细说明。本申请实施例主要以多巴胺和聚乙烯马来酸酐共聚物为原料，通过一系列化学反应制备多功能亲水PTFE膜，对油水乳液分离有高的通量和效率，且对阳离子染料脱除具有很好的效果。实施例1：a)配置1MpH=6醋酸/醋酸钠缓冲溶液；b)将多巴胺和络氨酸酶加入a)中搅拌溶解，制备的溶液多巴胺浓度为1g/L、络氨酸酶浓度为10mg/L；c)将全氟十一烷羧酸滴入步骤b)所制备的反应液中，全氟十一烷羧酸占总体溶液的百分之一；d)将PTFE膜进入步骤c)所制备的反应液中，在80℃反应1h，得到聚多巴胺改性的PTFE膜命名为PTFE/PDA；e)PEMA溶解溶解到质量比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法，其特征在于，包含有如下步骤：/na）配置pH为5~7的缓冲溶液；/nb）将多巴胺和络氨酸酶加入所述缓冲溶液中溶解形成第一反应液；/nc）将氟碳表面活性剂加入到所述第一反应液中形成第二反应液；/nd）将PTFE滤膜浸入到所述第二反应液中，进行加热反应，反应后得到PTFE/PDA改性膜；/ne）将聚乙烯马来酸酐共聚物溶解到丙酮的水溶液中得到第三反应液；/nf）将所述PTFE/PDA改性膜浸入所述第三反应液中，反应后得到PTFE/PDA/PEMA改性膜，然后依次用盐酸溶液和碳酸氢钠溶液对所述PTFE/PDA/PEMA改性膜进行浸泡处理，即得到适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜。/n

【技术特征摘要】
1.适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法，其特征在于，包含有如下步骤：
a）配置pH为5~7的缓冲溶液；
b）将多巴胺和络氨酸酶加入所述缓冲溶液中溶解形成第一反应液；
c）将氟碳表面活性剂加入到所述第一反应液中形成第二反应液；
d）将PTFE滤膜浸入到所述第二反应液中，进行加热反应，反应后得到PTFE/PDA改性膜；
e）将聚乙烯马来酸酐共聚物溶解到丙酮的水溶液中得到第三反应液；
f）将所述PTFE/PDA改性膜浸入所述第三反应液中，反应后得到PTFE/PDA/PEMA改性膜，然后依次用盐酸溶液和碳酸氢钠溶液对所述PTFE/PDA/PEMA改性膜进行浸泡处理，即得到适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜。


2.根据权利要求1所述的适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法，其特征在于：步骤a）中，所述缓冲溶液为醋酸和醋酸钠复配的缓冲溶液。


3.根据权利要求1所述的适用于处理含油阳离子染料废水的亲水性PTFE滤膜的制备方法，其特征在于：步骤b）中，多巴胺的浓度为1~10g/L，络氨酸酶浓度为9.5~10.5mg/L。


4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海霖，王峰，姜学梁，朱琪琪，郭玉海，
申请(专利权)人：浙江格尔泰斯环保特材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33