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一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法技术

技术编号:8445237 阅读:226 留言:0更新日期:2013-03-20 21:10
本发明专利技术涉及一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法,包括:(1)将膜分别在异丙醇和纯水中浸泡,完成浸润处理;(2)将上述膜过滤表面与多巴胺溶液接触反应,利用空气进行曝气搅拌反应,水冲洗干净,浸泡,即得涂覆聚合多巴胺的膜;(3)把涂覆聚合多巴胺的膜浸没在接枝共聚物溶液中,搅拌反应,冲洗干净,密封包装。本发明专利技术适用于平板膜、中空纤维膜和管式膜的表面改性;本发明专利技术只是在膜表面涂覆改性,不改变膜的本身结构,且操作简单,易于工业化生产;本发明专利技术在处理含油废水或者乳化液废水的处理中效果尤其明显;本发明专利技术的过滤出水水质安全可靠,可达中水回用水质要求。

【技术实现步骤摘要】
—种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法
本专利技术属于膜材料改性方法领域,特别涉及一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法。
技术介绍
膜分离技术作为一种高效的污水处理技术,具有处理效果好、出水水质稳定、设备简单、占地面积少和操作方便等优点,中空纤维膜由于制作工艺简单、成本低,逐渐成为微滤膜和超滤膜的主流,微滤/超滤的中空纤维膜出水可以满足当前及未来对污水排放标准的要求,在废水资源化成为趋势、污水排放标准越来越严格的当前,无疑具有极强的发展潜力和市场前景。目前应用在污水处理领域的采用微滤或大孔径超滤膜,这些膜对污水中颗粒、胶体具有良好的拦截作用。但由于目前市场上的膜材质绝大部分为roVF、PES等疏水性物质, 在处理含油废水或者乳化液废水时,往往使膜通量衰减,且难以清洗。PVA是一种非常理想的亲水性高分子材料,由于强度、成本等原因不能成为好的膜材料,但可以作为理想的膜改性材料,但如何使PVA接枝到膜表面一直是研究的热点。最新研究表明,多巴胺在水溶液中可氧化生成聚合多巴胺,该物质可与含氨基或磺酸基的有机物发生共价键反应。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法。该膜改性方法操作简单,在处理含油废水或者乳化液废水有效降低运行费用, 适用于油田、化工、食品加工含油废水或者乳化液污水处理和中水回用;本专利技术的过滤出水水质安全可靠,可达中水回用水质要求。一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法,包括(I)将聚乙烯醇PVA和二甲基亚砜DMSO混合后,搅拌下加热至50 60°C,静置过夜, 滴加浓硫酸调节PH至:Γ4,再加入氨基酸,在110 120° C下反应8 16h,然后抽滤、分离提纯,得到聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物;其中聚乙烯醇和氨基酸的摩尔比为1:1 ;(2)将膜分别在异丙醇和纯水中浸泡,完成浸润处理;(3)多巴胺加入缓冲溶液中,配制成多巴胺溶液,将上述膜过滤表面与多巴胺溶液接触反应,利用空气进行曝气搅拌反应,水冲洗干净,浸泡,即得涂覆聚合多巴胺的膜;其中膜支撑层不与多巴胺溶液接触;(4)聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物加入缓冲溶液中,配制成聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物溶液,把涂覆聚合多巴胺的膜浸没在接枝共聚物溶液中,搅拌反应,冲洗干净,密封包装。所述步骤(I)中的氨基酸为甘氨酸或丙氨酸,聚乙烯醇PVA的分子量范围为 2,000 200,000。所述步骤(I)中抽滤、分离提纯方法为将反应物减压抽滤,滤液倒入装有丙酮溶液中,立刻有淡黄色沉淀析出,再次减压抽滤,得黄色的固体物,该固体物加热搅拌下溶入 DMSO中,抽滤,母液倒入丙酮中,立刻有固体物析出,再次抽滤,得到黄色固体。所述步骤(2)中膜为有机超滤膜、有机微滤膜或无机陶瓷微滤膜,所述有机超滤膜、有机微滤膜的材质为PES、PVC、PS、PVDF或PP。所述步骤(2)中异丙醇中浸泡时间为O. 5 2小时,纯水中浸泡时间为12 24小时。所述步骤(3)、(4)中缓冲溶液为Tris-盐酸缓冲溶液,pH值为8. 8。缓冲溶液制备方法将体积为η升O. lmol/L三羟甲基氨基甲烷溶液与体积O. 17η 升O. lmol/L盐酸混勻并稀释至2n升,加入氢氧化钠溶液,调节pH至8. 8。所述步骤(3)中多巴胺溶液的浓度为5 10g/L,多巴胺为盐酸多巴胺。所述步骤(3)中反应时间为O. 5^2小时,反应时间由膜孔径而定,反应原理为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法,包括:(1)将聚乙烯醇PVA和二甲基亚砜DMSO混合后,搅拌下加热至50~60℃,静置过夜,滴加浓硫酸调节pH至3~4,再加入氨基酸,在110~120°C下反应8~16h,然后抽滤、分离提纯,得到聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物;其中聚乙烯醇和氨基酸的摩尔比为1:1;(2)将膜分别在异丙醇和纯水中浸泡,完成浸润处理;(3)多巴胺加入缓冲溶液中,配制成多巴胺溶液,将上述膜过滤表面与多巴胺溶液接触反应,利用空气进行曝气搅拌反应,水冲洗干净,浸泡,即得涂覆聚合多巴胺的膜;其中膜支撑层不与多巴胺溶液接触;(4)聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物加入缓冲溶液中,配制成聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物溶液,把涂覆聚合多巴胺的膜浸没在接枝共聚物溶液中,搅拌反应,冲洗干净,密封包装。

【技术特征摘要】
1.一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法,包括 (1)将聚乙烯醇PVA和二甲基亚砜DMSO混合后,搅拌下加热至5(T60°C,静置过夜,滴加浓硫酸调节PH至:T4,再加入氨基酸,在110 120° C下反应8 16h,然后抽滤、分离提纯,得到聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物;其中聚乙烯醇和氨基酸的摩尔比为1:1 ; (2)将膜分别在异丙醇和纯水中浸泡,完成浸润处理; (3)多巴胺加入缓冲溶液中,配制成多巴胺溶液,将上述膜过滤表面与多巴胺溶液接触反应,利用空气进行曝气搅拌反应,水冲洗干净,浸泡,即得涂覆聚合多巴胺的膜;其中膜支撑层不与多巴胺溶液接触; (4)聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物加入缓冲溶液中,配制成聚乙烯醇和氨基酸接枝共聚物溶液,把涂覆聚合多巴胺的膜浸没在接枝共聚物溶液中,搅拌反应,冲洗干净,密封包装。2.根据权利要求1所述的一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法,其特征在于所述步骤(I)中的氨基酸为甘氨酸或丙氨酸,聚乙烯醇PVA的分子量范围为2,000 200,000。3.根据权利要求1所述的一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法,其特征在于所述步骤(2)中膜为有机超滤膜、有机微滤膜或无机陶瓷微滤膜。4.根据权利要求3所述的一种利用生物制剂进行PVA接枝的膜表面亲水改性方法,其特征在于所述有机超滤膜、有机...

【专利技术属性】
技术研发人员:李方杨林明黄礼超朱云锋潘婷李勇汪帅
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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