【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳滤膜相关，具体为纤维素基纳滤膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、纤维素是一种重要的天然高分子材料，具有优良的物理化学性能和生物相容性。纳滤膜是一种介于反渗透和超滤之间的膜分离技术，具有截留分子量在100-1000道尔顿之间的物质的功能，因此在药物制备、病毒过滤和废水处理等领域具有广泛的应用前景。然而，现有的纤维素基纳滤膜制备原料单一，制备过程复杂，且性能稳定性较差。特别是，纤维素加工过程中涉及到的溶剂违背了纤维素本身的绿色环保的理念，如含强碱性的碱脲体系，超高盐含量的氯化锂等水体系。此外，有毒交联剂的使用，如环氧氯丙烷、戊二醛等，很大程度上限制了其工业化进程和应用范围。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种纤维素基纳滤膜及其制备方法和应用。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
3、本专利技术提供了一种纤维素基纳滤膜，所述纳滤膜的制备原料包括乙酰乙酰纤维素以及交联剂；
4、交联剂为聚乙烯亚胺、壳聚糖中的至少一种。
5、优选的，所述乙酰乙酰纤维素的制备原料来源于针叶木材、阔叶木材、禾本科植物、海鞘、海藻中的至少一种。
6、优选的，所述半纤维素的含量为0-20%。
7、优选的，所述聚乙烯亚胺的分子量在800-70000之间。
8、优选的，所述壳聚糖是具有硫酸基团的水溶性壳聚糖。
9、本专利技术还提供了一种制备上述纤维素基纳滤膜
10、（1）乙酰乙酰纤维素的制备：将一定质量的纤维素原料在离子液体中完全溶解，加入适量乙酰乙酸叔丁酯，在一定温度下反应3-8个小时，所得最终产物就是乙酰乙酰纤维素；
11、（2）纤维素基纳滤膜的制备：将溶解有乙酰乙酰纤维素的离子液体刮涂在洁净的玻璃板上，虽然置于一定浓度的聚乙烯亚胺或壳聚糖溶液中进行再生，随后置于去离子水中洗涤至无残余物，即得用聚乙烯亚胺或壳聚糖交联的纤维素基纳滤膜。
12、优选的，所述离子液体的种类有1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（bmimcl）、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐（amimcl）、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（emimac）、n-甲基吡啶氯盐和1,3-二烷基咪唑啉二甲酸盐中的任意一种。
13、优选的，按质量分数计，所述纤维素原料、乙酰乙酸叔丁酯和离子液体的比例为1：(8-15)：(75:120)。
14、优选的，反应温度为110℃-135℃。
15、本专利技术还提供了上述纤维素基纳滤膜在药物过滤、病毒过滤和废水处理中的应用。
16、优选的，所述药物过滤的溶剂为乙醇、氯仿、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。
17、此外，本专利技术还提供了一种膜组件，所述膜组件的膜材料包括采用上述所述壳聚糖是具有硫酸基团的水溶性壳聚糖。
18、本专利技术的有益效果是：
19、本专利技术通过选择可溶性的乙酰乙酰纤维素作为纳滤膜的构筑主体材料。乙酰乙酰化使得传统纤维素材料能在水体系中进行加工，乙酰乙酰基团的存在不仅可以调控纤维素膜的亲疏水，使其可分别用于水体系和有机体系的过滤场景，而且该基团为纤维素材料提供了交联位点。聚乙烯亚胺和壳聚糖中大量的氨基基团赋予纳滤膜优异的选择过滤性能以及抗菌性能，并且可以作为纤维素交联的绿色试剂。总的来说，与传统纤维素制备的纳滤膜不同，本申请使用的这种复合策略使纳滤膜结构更为稳定，集成多种功能，能用于多种不同的场景，可作为膜组件的纳滤层用于过滤领域。
20、本专利技术使用的原料中，乙酰乙酰纤维素、聚乙烯亚胺、壳聚糖均来源于天然动植物，具有绿色低碳，成本低廉，可设计性强等优点，解决了传统纤维素基纳滤膜在制备过程中往往使用不环保的溶剂和有毒的交联剂，造成应用范围受限的问题。
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1.纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述纳滤膜的制备原料包括乙酰乙酰纤维素以及交联剂；交联剂为聚乙烯亚胺、壳聚糖中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述制备乙酰乙酰纤维素的纤维素原料来源于针叶木材、阔叶木材、禾本科植物、海鞘、海藻中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述纤维素原料中半纤维素的含量为0-20%。
4.根据权利要求1所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的分子量在800-70000之间。
5.根据权利要求1所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述壳聚糖是具有硫酸基团的水溶性壳聚糖。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述纳滤膜的制备方法如下：
7.根据权利要求6所述纤维素基纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述离子液体的种类有1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（BmimCl）、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐（AmimCl）、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（EmimAc）、N-甲基吡啶氯盐和1,3-二烷基咪唑啉二甲
8.根据权利要求7所述纤维素基纳滤膜的制备方法，其特征在于，按质量分数计，所述纤维素原料、乙酰乙酸叔丁酯和离子液体的比例为1：(8-15)：(75:120)，按质量分数计，聚乙烯亚胺或壳聚糖水溶液的浓度为1-30%。
9.根据权利要求8所述纤维素基纳滤膜的制备方法，其特征在于，制备的纳滤膜的厚度为65-250 μm。
10.一种如权利要求6-9中任一项所述的纤维素基纳滤膜的制备方法制备而得的纤维素基纳滤膜在药物过滤、病毒过滤和废水处理中的应用。
...【技术特征摘要】
1.纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述纳滤膜的制备原料包括乙酰乙酰纤维素以及交联剂；交联剂为聚乙烯亚胺、壳聚糖中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述制备乙酰乙酰纤维素的纤维素原料来源于针叶木材、阔叶木材、禾本科植物、海鞘、海藻中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述纤维素原料中半纤维素的含量为0-20%。
4.根据权利要求1所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的分子量在800-70000之间。
5.根据权利要求1所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述壳聚糖是具有硫酸基团的水溶性壳聚糖。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的纤维素基纳滤膜，其特征在于，所述纳滤膜的制备方法如下：
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建宇，陈榕汶，朱利平，李越虎，方传杰，
申请(专利权)人：浙江大学绍兴研究院，
类型：发明
国别省市：
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