一种聚吡咯制造技术

本发明专利技术公开了一种聚吡咯

【技术实现步骤摘要】
一种聚吡咯/碳纳米管/银纳米线导电微滤膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于膜生物反应器制备
，涉及一种聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]微生物燃料电池
(MFC)
利用微生物作为催化剂，通过氧化阳极有机底物直接将化学能转化为电能
。
微生物首先降解
MFC
阳极的有机底物以产生电子和质子，电子通过直接或间接传递方式传递至阳极表面，然后电子通过外部电路从阳极转移到阴极，质子通过系统内部通路扩散至阴极
。MFC
能够处理难
/
易降解污染物，并且比传统的生物处理过程具有更高的去除效率而被广泛使用
。
[0003]为了提高水的再利用潜力，膜生物反应器
(MBR)
被广泛应用
。
膜生物反应器工艺将传统的活性污泥处理与膜分离相结合，通过微滤或超滤膜技术
(
孔径范围为
0.05
μ
m
至
0.4
μ
m)
，可在反应器内部物理保留细菌絮凝物和几乎所有悬浮固体，不仅成功实现水力停留时间
(HRT)
和固体停留时间
(SRT)
的完全分离，同时亦可大幅缩减反应器体积，提高处理能力与净化效果
。
尽管
MBR
已经广泛地用于污水处理，膜污染仍然是阻碍
MBR
发展的最具挑战性的问题之一
。
[0004]目前，膜污染控制技术主要有改善污泥混合液性质
、
膜清洗
、
膜改性及通过外加电场缓解膜污染
。
尽管外加电场的静电斥力可以有效缓解膜污染，但是膜污染会随着时间的推移而迅速恶化，因为膜表面上剩余的活细菌和大分子污垢可以作为额外的粘附位点，造成更多的污染
。
在这种情况下，由于污染物和细菌的不断沉积，仅由阴极直流电提供的电化学排斥作用会逐渐减弱
。

技术实现思路

[0005]目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜及其制备方法和应用，导电能力优异且能够促进电子传递，以控制膜污染
。
[0006]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜的制备方法，包括：
[0008]S1、
将聚吡咯
、
碳纳米管和聚乙烯吡咯烷酮溶于有机溶剂
N,N
‑
二甲基乙酰胺中，得混合液；
[0009]S2、
向混合液中加入聚偏氟乙烯
PVDF
，混合均匀
、
静置
、
脱泡形成铸膜液，将铸膜液涂覆至板表面，控制刮膜厚度刮制成膜，在空气中停留一段时间后浸入水浴中，完成相转化
(
液相转化为固相
)
，得导电膜
(
即聚吡咯
/
碳纳米管导电微滤膜
)
；
[0010]S3、
将制备得到的导电膜放进含有阳离子分散剂的水溶液中，用紫外灯照射，得紫外接枝后的导电膜；
[0011]S4、
将紫外接枝后的导电膜浸入含有阴离子分散剂的银纳米线溶液中，通过静电吸附，银纳米线自发沉积，得到聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜
。
[0012]在一些实施例中，
S1
中，所述混合液中，聚吡咯的浓度为
8wt
％～
13wt
％，碳纳米管的浓度为
5wt
％～
10wt
％，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为
8wt
％～
12wt
％
。
[0013]其中，聚吡咯的浓度可以是
8wt
％
、9wt
％
、10wt
％
、11wt
％
、12wt
％或
13wt
％等，碳纳米管的浓度可以是
5wt
％
、6wt
％
、7wt
％
、8wt
％
、9wt
％或
10wt
％等，聚乙烯吡咯烷酮的浓度可以是
8wt
％
、9wt
％
、10wt
％
、11wt
％
、12wt
％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用
。
[0014]在一些实施例中，
S2
中，加入聚偏氟乙烯
PVDF
的量为所述混合液质量的
12
％～
25
％；其中，加入聚偏氟乙烯
PVDF
的量可以为所述混合液质量的
12wt
％
、13wt
％
、14wt
％
、15wt
％
、16wt
％
、17wt
％
、18wt
％
、19wt
％
、20wt
％
、21wt
％
、22wt
％
、23wt
％
、24wt
％
、25
％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用
。
[0015]S2
中，刮膜厚度为
300
～
500
微米；
[0016]S2
中，在空中停留时间为
10
～
40s
，优选为
20
～
30s
；
[0017]S2
中，在制备得到导电膜之后，还包括分别用酒精和去离子水清洗导电膜
。
[0018]在一些实施例中，
S3
中，阳离子分散剂选用季铵盐阳离子表面活性剂；其中所述季铵盐阳离子表面活性剂选自聚季铵盐
‑
11、
苄基二甲基十二烷基溴化铵
、
甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
‑
溴代十二烷中的至少一种
。
[0019]S3
中，在制备得到紫外接枝后的导电膜之后，还包括将紫外接枝后的导电膜取出，用去离子水冲洗
。
[0020]在一些实施例中，
S4
中，阴离子分散剂选用磷酸盐类阴离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜的制备方法，其特征在于，包括：
S1、
将聚吡咯
、
碳纳米和聚乙烯吡咯烷酮溶于有机溶剂
N,N
‑
二甲基乙酰胺中，得混合液；
S2、
向混合液中加入聚偏氟乙烯
PVDF
，混合均匀
、
静置
、
脱泡形成铸膜液，将铸膜液涂覆至板表面，控制刮膜厚度刮制成膜，在空气中停留一段时间后浸入水浴中，完成相转化，得导电膜；
S3、
将制备得到的导电膜放进含有阳离子分散剂的水溶液中，用紫外灯照射，得紫外接枝后的导电膜；
S4、
将紫外接枝后的导电膜浸入含有阴离子分散剂的银纳米线溶液中，通过静电吸附，银纳米线自发沉积，得到聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜
。2.
根据权利要求1所述的聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜的制备方法，其特征在于，
S1
中，所述混合液中，聚吡咯的浓度为
8wt
％～
13wt
％，碳纳米管的浓度为
5wt
％～
10wt
％，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为
8wt
％～
12wt
％
。3.
根据权利要求1所述的聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜的制备方法，其特征在于，
S2
中，加入聚偏氟乙烯
PVDF
的量为所述混合液质量的
12
％～
25
％；和
/
或，
S2
中，刮膜厚度为
300
～
500
微米；和
/
或，
S2
中，在空中停留时间为
10
～
40s
，优选为
20
～
30s
；和
/
或，
S2
中，在制备得到导电膜之后，还包括分别用酒精和去离子水清洗导电膜
。4.
根据权利要求1所述的聚吡咯
/
碳纳米管
/
银纳米线导电微滤膜的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉竹，陈朋利，吴海锁，李杰，
申请(专利权)人：南京市华创环保产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：