【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超滤膜，具体涉及一种抗污染长寿命超滤膜材料及其制备方法。
技术介绍
1、在水处理和分离
，超滤膜因其高效的截留能力和相对低廉的运营成本而成为广泛采用的技术之一，超滤膜能够有效去除水中的悬浮颗粒、细菌、病毒以及某些大分子有机物，被应用于饮用水处理、废水处理、食品加工和医药制造等多个领域。
2、然而，尽管超滤膜技术具有诸多优势，但在实际应用过程中仍面临一些关键问题，特别是膜污染和寿命限制问题。膜污染是影响超滤膜性能的主要问题之一。随着使用时间的增加，水中的有机物、微生物、无机盐分等污染物会在膜表面积累，形成污染层，导致膜通量下降，截留效率降低。这不仅需要频繁停机清洗，增加运营成本，还可能导致膜材料结构受损，缩短膜的使用寿命；此外，一些污染物如生物大分子和微生物，可能会穿透膜孔进入过滤侧，影响产水质量。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种抗污染长寿命超滤膜材料及其制备方法，zno量子点与亚铁基mofs结合，加入超滤膜材料中，zno量子点的光催化特性与亚铁基mofs的多孔芬顿催化性能相结合，有效提高超滤膜表面污染物的降解，避免膜材料结构受损，提高超滤膜的寿命。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提出了一种抗污染长寿命超滤膜材料，所述超滤膜材料的合成原料包括以下重量份的组分：硅基zno量子点@亚铁基mofs 1~5份、有机溶剂100~200份、乙烯基硅烷偶联剂2~6份、致孔剂0.5
3、优选地，所述硅基zno量子点@亚铁基mofs的制备方法，包括以下步骤：
4、① 称取5~10 mmol的乙酸锌溶于100 ml乙醇中，在室温条件下460~560 rpm搅拌使其充分溶解，逐滴加入10 ml 0.2 mol/l氢氧化钾的乙醇溶液，继续搅拌6~8 h，放入离心机中8000 rpm去除上清液，沉淀放入真空干燥箱中60℃ 干燥12 h，得到zno量子点；
5、② 称取4 mmol的亚铁盐、2 mmol的有机配体、100 ml dmf、6 ml甲醇、8 ml水、1~2ml硅酸四乙酯放入200 ml烧杯中400~500 rpm搅拌1 h，加入200~300 mg步骤①所制的zno量子点，继续搅拌1 h，转移至具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，放入烘箱中115℃条件下加热24 h，反应结束后放入离心机中8000 rpm去除上清液，利用乙醇和蒸馏水洗涤交替洗涤沉淀三次，放入真空干燥箱中60℃干燥12 h，得到硅基zno量子点@亚铁基mofs。
6、优选地，所述步骤②中亚铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的任何一种。
7、优选地，所述步骤②中有机配体为对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸中的任何一种。
8、优选地，所述有机溶剂为dmf、dmso、n-甲基吡咯酮中的任何一种。
9、优选地，所述乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任何一种。
10、优选地，所述致孔剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的任何一种。
11、本专利技术还提出一种抗污染长寿命超滤膜材料的制备方法，具体包括以下步骤：
12、s1、按重量份将硅基zno量子点@亚铁基mofs、乙烯基硅烷偶联剂、致孔剂、偏聚氟乙烯加入有机溶剂中，常温下450~600 rpm搅拌24 h，在60℃静置12 h脱泡处理，得到铸膜液；
13、s2、将步骤s1所制的铸膜液通过平板刮膜机刮制成平板膜，置于水中浸泡24 h得到抗污染长寿命超滤膜材料。
14、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
15、本专利技术通过结合zno量子点与亚铁基mofs制成的超滤膜，在提升抗污染性能和延长使用寿命方面展现出显著的有益效果。zno量子点的光催化特性与亚铁基mofs的芬顿催化性能、高比表面积、可调孔隙性相结合，有效提高了水处理效率，同时增强了对有机污染物的分解效率；亚铁基mofs与zno量子点结合形成了良好的协同效应，进一步增强了超滤膜对有机污染物的去除能力，特别是在光照条件下，利用zno量子点产生的电子激发亚铁离子，加速产生羟基自由基，从而增强了对有机污染物的分解效率，不仅增强了膜的自清洁能力，降低了生物膜形成的风险，还显著提升了膜的抗污染能力。此外，这种超滤膜材料的制备方法操作简便，便于大规模生产，为工业水处理、食品饮料制造、生物医药分离等领域提供了一种高效、环境友好的新型解决方案。
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1. 一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述超滤膜材料的合成原料包括以下重量份的组分：硅基ZnO量子点@亚铁基MOFs 1~5份、有机溶剂100~200份、乙烯基硅烷偶联剂2~6份、致孔剂0.5~1份、偏聚氟乙烯30~50份；
2.根据权利要求1所述的一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述步骤②中亚铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的任何一种。
3.根据权利要求2所述的一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述步骤②中有机配体为对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸中的任何一种。
4.根据权利要求3所述的一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述有机溶剂为DMF、DMSO、N-甲基吡咯酮中的任何一种。
5.根据权利要求4所述的一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任何一种。
6.根据权利要求5所述的一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述致孔剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的任何一种
7.一种如权利要求1-6任一项所述的抗污染长寿命超滤膜材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1. 一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述超滤膜材料的合成原料包括以下重量份的组分：硅基zno量子点@亚铁基mofs 1~5份、有机溶剂100~200份、乙烯基硅烷偶联剂2~6份、致孔剂0.5~1份、偏聚氟乙烯30~50份；
2.根据权利要求1所述的一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述步骤②中亚铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的任何一种。
3.根据权利要求2所述的一种抗污染长寿命超滤膜材料，其特征在于，所述步骤②中有机配体为对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸中的任何一种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：史海瑞，李佳瑞，董佳俊，何诗哲，史纪，李万生，
申请(专利权)人：内蒙古森鼎环保节能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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