【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于反渗透膜功能化，具体涉及一种复合光催化剂改性的抗污反渗透膜及其装置。
技术介绍
1、人口的快速增长和工业化进程的发展带来了淡水资源短缺和环境污染等严重问题。淡水资源的污染和安全饮用水的短缺是造成淡水资源短缺的主要原因。海水淡化被认为是本世纪缓解水资源短缺的主要解决方案。反渗透技术因其工艺简单、能耗低、效率高、绿色环保等优势逐渐进入工业应用。目前，反渗透膜的主要成分一般是聚酰胺或醋酸纤维素。醋酸纤维素作为一种来源广泛、生物降解性强的环保材料，具有资源丰富、亲水性好、脱盐率高、成膜性好等特点，重要的是，醋酸纤维素具有出色的耐氯性。醋酸纤维素膜可以长期稳定地应用于1mg·l-1活性氯水溶液，其分离性能没有明显变化。最近的研究已经生产出在水处理方面具有良好应用潜力的醋酸纤维素膜。
2、然而，由于膜固有的表面结构和物理化学性质，生物污染是对醋酸纤维素反渗透膜的最大威胁。海水存在的各种细菌会附着在醋酸纤维素膜的表面进行繁殖，甚至在醋酸纤维素反渗透膜上形成生物膜。生物膜一旦形成，将导致更高的跨膜压力(tmp)，从而导致运营成本增加和醋酸纤维素反渗透膜的性能不佳。此外，膜还可能会被来自生物污垢层的微生物产生的酸性副产物降解和破坏，缩短膜的使用寿命；并且，由于渗透膜的装置高压密闭，周期性清洗会大大提高反渗透膜的使用成本。
技术实现思路
1、针对醋酸纤维素反渗透膜表面容易形成生物膜，从而导致运营成本增加和醋酸纤维素反渗透膜的性能不佳的问题，本专利技术提供了一种复合光催化剂改性
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。
3、一种复合光催化剂，具体为bi4o5br2@pttc，所述pttc为：poly((2z,3e)-2-((5”-methyl-[2,2':5',2”-terthiophen]-5-yl)methylene)-5-methylenehex-3-enedinitrile)。
4、所述bi4o5br2@pttc通过以下方法制得：将1g bi4o5br2、36.5～219mg3t-2cho、14～84mg(e)-己-3-烯二腈，放入20ml超干乙醇中；在氮气环境下用注射器向溶液中加入2ml20wt％乙醇钠乙醇溶液；60℃下回流48h；清洗干燥后，所得即为bi4o5br2@pttc。
5、所述3t-2cho通过以下方法制备：向充满氮气的烧瓶内注入6ml超干n,n-二甲基甲酰胺，冰浴下缓慢加入2ml三氯氧磷(pocl3)，搅拌1h；称取2,2′:5′,2″-三噻吩2g，用10ml无水n,n-二甲基甲酰胺溶解，缓慢加入烧瓶，搅拌1h；转移至80℃油浴锅，回流搅拌12h；柱层析纯化后得到2,2':5',2”-三噻吩-5,5”-二甲醛即为3t-2cho。
6、所述bi4o5br2通过以下方法制备：
7、将1455.2mg bi(no3)3·5h2o溶于60ml乙二醇和水的混合溶液，其中乙二醇和水体积比2:1，然后加入546.7mg ctab搅拌1h，加入2.5ml 3m的naoh水溶液后继续搅拌悬浮液30min；混合液在160℃下反应24h，用蒸馏水和乙醇清洗后得到bi4o5br2；
8、所述复合光催化剂在抗反渗透膜生物污染上的应用。
9、所述反渗透膜是醋酸纤维素反渗透膜。
10、所述醋酸纤维素反渗透膜负载bi4o5br2@pttc。
11、所述醋酸纤维素反渗透膜负载bi4o5br2@pttc通过以下方法制备：
12、将1.56g醋酸纤维素与0.576g马来酸混合，加入1,4-二氧六环、丙酮和甲醇的混合溶剂10ml将固体溶解；加入0.5g复合催化剂bi4o5br2@pttc，搅拌30min；静置过夜，得到铸膜液；将铸膜液缓慢倒在光滑的玻璃表面，用刮膜器均匀处理，形成一定厚度的膜；然后放入去离子水凝固中浸泡、洗涤除去溶剂。
13、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和技术效果：
14、(1)催化剂负载上之后，反渗透膜的渗透通量与盐截留率略有降低，但膜的抗生物污染能力得到大大提升，特别是赋予膜光敏抗菌以及压电抗菌的特性，这大大延长了膜的使用寿命。
15、(2)复合催化剂除了抗菌性能优越外，还具备消除成熟生物被膜的能力，这也大大增强了膜抗生物被膜附着的能力，间接延长了使用寿命。
16、(3)现有的装置只需要进行简易的改装就可以实现不拆装机器就能起到对反渗透膜的高效除污功能。
17、其中，bi4o5br2具备压电性能，可将机械能转化成化学能；poly((2z,3e)-2-((5”-methyl-[2,2':5',2”-terthiophen]-5-yl)methylene)-5-methylenehex-3-enedinitrile)(pttc)是本专利技术自行设计并合成的一种有机半导体，在整体的材料中起到调节能带、提高光吸收率的作用，极大地改善了bi4o5br2对可见光吸收能力弱的缺点，提高整体材料的光能转换率。在光照条件下或一定压力下都可以产生具有杀菌性能的活性氧；因此，催化剂整体具备压电光敏抗菌特性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合光催化剂，其特征在于，具体是Bi4O5Br2@PTTC，PTTC为：Poly((2Z,3E)-2-((5”-methyl-[2,2':5',2”-terthiophen]-5-yl)methylene)-5-methylenehex-3-enedinitrile)。
2.根据权利要求1所述复合光催化剂，其特征在于，所述Bi4O5Br2@PTTC通过以下方法制得：将1g Bi4O5Br2、36.5～219mg 3T-2CHO、14～84mg(E)-己-3-烯二腈，放入20mL超干乙醇中；在氮气环境下用注射器向溶液中加入2mL 20wt％乙醇钠乙醇溶液；60℃下回流48h；清洗干燥后，所得即为Bi4O5Br2@PTTC。
3.根据权利要求1所述复合光催化剂，其特征在于，所述3T-2CHO通过以下方法制备：向充满氮气的烧瓶内注入6mL超干N,N-二甲基甲酰胺，冰浴下缓慢加入2mL三氯氧磷(POCl3)，搅拌1h；称取2,2′:5′,2″-三噻吩2g，用10mL无水N,N-二甲基甲酰胺溶解，缓慢加入烧瓶，搅拌1h；转移至80℃油浴锅，回流搅拌12h；柱
4.根据权利要求1所述复合光催化剂，其特征在于，所述Bi4O5Br2通过以下方法制备：
5.权利要求1所述复合光催化剂在抗污反渗透膜上的应用。
6.根据权利要求5所述复合光催化剂在抗污反渗透膜上的应用，其特征在于，所述反渗透膜是醋酸纤维素反渗透膜。
7.根据权利要求5所述复合光催化剂在抗污反渗透膜上的应用，其特征在于，所述醋酸纤维素反渗透膜通过负载Bi4O5Br2@PTTC实现。
8.根据权利要求5所述复合光催化剂在抗反渗透膜生物污染上的应用，其特征在于，所述醋酸纤维素反渗透膜负载Bi4O5Br2@PTTC通过以下方法制备：
9.一种反渗透装置，其特征在于，使用权利要求6-8任一项权利要求所述的醋酸纤维素反渗透膜，并在装置内部设有灯带，同时使用透明的集水管。
...【技术特征摘要】
1.一种复合光催化剂，其特征在于，具体是bi4o5br2@pttc，pttc为：poly((2z,3e)-2-((5”-methyl-[2,2':5',2”-terthiophen]-5-yl)methylene)-5-methylenehex-3-enedinitrile)。
2.根据权利要求1所述复合光催化剂，其特征在于，所述bi4o5br2@pttc通过以下方法制得：将1g bi4o5br2、36.5～219mg 3t-2cho、14～84mg(e)-己-3-烯二腈，放入20ml超干乙醇中；在氮气环境下用注射器向溶液中加入2ml 20wt％乙醇钠乙醇溶液；60℃下回流48h；清洗干燥后，所得即为bi4o5br2@pttc。
3.根据权利要求1所述复合光催化剂，其特征在于，所述3t-2cho通过以下方法制备：向充满氮气的烧瓶内注入6ml超干n,n-二甲基甲酰胺，冰浴下缓慢加入2ml三氯氧磷(pocl3)，搅拌1h；称取2,2′:5′,2″-三噻吩2g，用10ml无水n...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。