一种疏水抗菌陶瓷膜的制备方法技术

本发明专利技术公开一种疏水抗菌陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：S1：清洗陶瓷膜；S2：制备氧化亚铜/氟硅改性疏水抗菌修饰液；S3：将S1所得陶瓷膜置于S2所得改性疏水抗菌修饰液中，浸渍吸附3～5min，再以750～1000μm/s速度向上提拉，使疏水抗菌修饰液从陶瓷膜一端流出；S4：40～50℃干燥固化S3所得陶瓷膜，即得所述疏水抗菌陶瓷膜。本发明专利技术首次利用氧化亚铜/氟硅改性疏水抗菌修饰液对陶瓷膜进行表面处理，赋予陶瓷膜优异的疏水、疏油、抗污、抗菌性能；有效减少有机悬浮物、胶质、微生物等在膜孔道或膜表面的聚集量。的聚集量。的聚集量。

【技术实现步骤摘要】
一种疏水抗菌陶瓷膜的制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷膜
，具体涉及一种疏水抗菌陶瓷膜的制备方法。

技术介绍

[0002]陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜，属于膜分离技术中的固体膜材料，具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐高温、机械强度高等优点，在海水淡化、油水分离、水净化处理领域有着重要应用。陶瓷膜在水处理过程中，不可避免地引起有机悬浮物、胶质、微生物等在膜孔道或膜表面的堆积，降低了陶瓷膜的水通量和水处理效果，缩短使用寿命，同时，内壁或膜表面堆积的有机物又为微生物生长和繁殖提供营养，致使其大量繁殖，在水处理过程中，代谢过程中产生的有毒物质及小分子致病菌随水流透过膜孔，对环境造成二次污染，危害消费者的健康。
[0003]基于以上所述，本专利技术提供一种疏水抗菌陶瓷膜的制备方法。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种疏水抗菌陶瓷膜的制备方法。
[0005]本专利技术的技术方案概述如下：
[0006]一种疏水抗菌陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：清洗陶瓷膜；
[0008]S2：制备氧化亚铜/氟硅改性疏水抗菌修饰液：
[0009]a.备料：按质量份依次称取环氧树脂30～40份、全氟辛基乙基丙烯酸酯6～12份、3
‑
乙烯基苯胺4～8份、N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
>γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷3～5份、纳米氧化亚铜3～5份、引发剂0.3～0.5份、抗菌肽1～3份、溶菌酶0.5～2份、聚赖氨酸0.5～2份、N
‑
甲基吡咯烷酮40～50份、T
‑
31固化剂5～10份、去离子水20～30份；
[0010]b.制备改性纳米氧化亚铜：将N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷滴加至纳米氧化亚铜中，搅拌处理0.5～1h，得改性纳米氧化亚铜；
[0011]c.制备反应液I：将环氧树脂、全氟辛基乙基丙烯酸酯、3
‑
乙烯基苯胺溶解于N
‑
甲基吡咯烷酮，得反应液I；
[0012]d.制备反应液II：将抗菌肽、溶菌酶、聚赖氨酸溶解于去离子水中，得反应液II；
[0013]e.制备氧化亚铜/氟硅改性疏水抗菌修饰液：向反应液I中加入改性纳米氧化亚铜，加热至65～80℃，再加入引发剂，进行开环缩合反应，反应2～4h，再降温至45～55℃，加入反应液II，恒温搅拌反应3～6h，再加入T
‑
31固化剂，即得所述的改性疏水抗菌修饰液；
[0014]S3：将S1所得陶瓷膜置于S2所得改性疏水抗菌修饰液中，浸渍吸附3～5min，再以750～1000μm/s速度向上提拉，使疏水抗菌修饰液从陶瓷膜一端流出；
[0015]S4：40～50℃干燥固化S3所得陶瓷膜，即得所述疏水抗菌陶瓷膜。
[0016]优选的是，所述陶瓷膜的孔隙率为40～50％、孔径为0.1～1μm。
[0017]优选的是，所述清洗陶瓷膜的方法具体为：
[0018]将陶瓷膜浸于0.1～0.3mol/LKOH溶液中，超声处理10～15min，滴加0.2～0.5mol/LHCl溶液调节pH至7.0；
[0019]再浸于质量浓度为0.05～0.2％氨基酸表面活性剂溶液中，超声处理0.5～1h，清水洗净后，即可。
[0020]优选的是，所述氨基酸表面活性剂包括椰油酰甘氨酸钠、椰油酰谷氨酸钠、月桂酰天冬氨酸钠、N
‑
月桂酰
‑
L
‑
丙氨酸钠中的一种或多种。
[0021]优选的是，所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、过硫酸铵的一种或多种。
[0022]优选的是，所述纳米氧化亚铜的平均粒径为2～6nm。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]1、本专利技术首次利用氧化亚铜/氟硅改性疏水抗菌修饰液对陶瓷膜进行表面处理，赋予陶瓷膜优异的疏水、疏油、抗污、抗菌性能；有效减少有机悬浮物、胶质、微生物等在膜孔道或膜表面的聚集量，同时，纳米氧化亚铜具有优良的可见光催化效应和抗菌作用，在太阳光照射下，能催化降解内壁或膜表面富集的有机物，杀灭病菌，防止膜孔阻塞，可再生性良好，延长陶瓷膜使用寿命长。纳米氧化亚铜通过释放出铜离子与微生物体内蛋白质中的
‑
SH、
‑
COOH、
‑
OH等基团及
‑
N2H基态自由基起作用，导致病菌死亡。同时，纳米Cu2O也是一种金属缺位的典型P型窄带隙半导体，其带隙为1.8～2.2eV，吸收上限可达570nm，能有效吸收太阳光中的可见光部分，其晶体结构为Cu原子和O原子组成的正三棱锥交替连接的类金刚石结构，Cu
3d
和O
2p
的轨道杂化以及晶体结构内部的Cu
2+
的缺陷，大大提高空穴的导通性，表现出良好的光催化效应。
[0025]2、本专利技术首次利用N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷修饰纳米氧化亚铜，进行氨基化改性，利用环氧基与氨基间的开环缩合反应，将改性纳米氧化亚铜、3
‑
乙烯基苯胺接入环氧树脂结构中，并利用
‑
C＝C
‑
与全氟辛基乙基丙烯酸酯聚合，最后，利用抗菌肽、溶菌酶、聚赖氨酸中的
‑
NH2、
‑
COOH与环氧基或
‑
NH2间的交联反应，将抗菌肽、溶菌酶、聚赖氨酸固定在环氧树脂分子链中，使其具有持久抗菌、抗污性能。
[0026]3、本专利技术利用N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷修饰纳米氧化亚铜，使其纳米氧化亚铜表面具有
‑
NH2官能团，还在其表面形成一层保护膜，阻隔O2的直接接触，抑制Cu2O中Cu
+
的氧化；并通过改性纳米氧化亚铜与环氧树脂、抗菌肽、溶菌酶、聚赖氨酸反应，形成相互交联的网络结构，相比于物理掺杂法，不仅有效提高纳米氧化亚铜与环氧树脂的结合稳定性，避免界面分层问题；同时，纳米Cu2O嵌入网络结构中，且相互交联的网络结构致密性高，实现在分子层面上对纳米Cu2O的保护，进一步抑制纳米Cu2O中Cu
+
的氧化。
附图说明
[0027]图1为本专利技术抗菌陶瓷膜制备方法的流程图。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书
文字能够据以实施。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疏水抗菌陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：清洗陶瓷膜；S2：制备氧化亚铜/氟硅改性疏水抗菌修饰液：a.备料：按质量份依次称取环氧树脂30～40份、全氟辛基乙基丙烯酸酯6～12份、3
‑
乙烯基苯胺4～8份、N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷3～5份、纳米氧化亚铜3～5份、引发剂0.3～0.5份、抗菌肽1～3份、溶菌酶0.5～2份、聚赖氨酸0.5～2份、N
‑
甲基吡咯烷酮40～50份、T
‑
31固化剂5～10份、去离子水20～30份；b.制备改性纳米氧化亚铜：将N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷滴加至纳米氧化亚铜中，搅拌处理0.5～1h，得改性纳米氧化亚铜；c.制备反应液I：将环氧树脂、全氟辛基乙基丙烯酸酯、3
‑
乙烯基苯胺溶解于N
‑
甲基吡咯烷酮，得反应液I；d.制备反应液II：将抗菌肽、溶菌酶、聚赖氨酸溶解于去离子水中，得反应液II；e.制备氧化亚铜/氟硅改性疏水抗菌修饰液：向反应液I中加入改性纳米氧化亚铜，加热至65～80℃，再加入引发剂，进行开环缩合反应，反应2～4h，再降温至45～55℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文爽，陈超，
申请(专利权)人：蚌埠泰鑫材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：