CN105771688A - 一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜及制备方法 - Google Patents

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
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Abstract

本发明公开了一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜及制备方法，它由一定比例的聚偏氟乙烯、制孔剂、纳米银、无机纳米颗粒、有机溶剂制成，步骤是：A、将称取的制孔剂、纳米材料加入到称取的有机溶剂中超声波分散；B、再向有机溶剂中加入称取的聚偏氟乙烯，机械搅拌，静置脱泡，得铸膜液；C、将铸膜液在玻璃板上刮制成膜，放入凝固液中浸泡至膜脱落，在室温下将膜用蒸馏水漂洗后，放入去离子水中浸泡，得纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜。原料来源广泛、工艺简单，易于实现工业规模化生产，纳米银的添加使PVDF膜的抑菌率提高40%以上，膜污染指数降低了90%，显著增强了膜的抗污染能力，在水处理应用过程中无消毒副产物产生。

Description

一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜及制备方法
技术领域
本发明属于水处理消毒领域，具体涉及一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，还涉及一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜的制备方法，适用于截留或杀灭水中对人体健康有害的绝大部分病原微生物，以防止通过水传播疾病。
背景技术
有机高分子膜在应用过程中存在着由于膜污染导致膜通量下降、使用寿命缩短，成为膜技术进一步推广应用的阻碍。膜分离过程对膜材料的性能要求不断提高，单一膜材料已不能满足实际应用要求，因此迫切需要开发新的品种或对现有材料进行改性。
纳米银与病原菌的细胞壁/膜结合后，直接进入菌体、迅速与氧代谢酶的巯基(-SH)结合，使酶失活，阻断呼吸代谢使其窒息而死。独特的杀菌机理，使得纳米银在低浓度就可迅速杀死致病菌。纳米银除了具备抑菌性能外，还具有良好的耐磨性、抗腐蚀性和热稳定性，是理想的有机高分子改性材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有传统化学消毒方式产生消毒副产物的缺点与不足，同时增强分离膜的抗菌性能，提供一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜。
本发明的另一个目的是在于提供了涉及一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜的制备方法，该法通过纳米分散、消泡、刮膜和浸渍等得到纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，方法易行，操作简便。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，它由以下重量份的原料制成：
所述的有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜其中的一种。
所述的无机纳米颗粒为纳米三氧化二铝颗粒、纳米二氧化硅颗粒或纳米氧化铁颗粒其中的一种。
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，它由以下重量份的原料制成(优选范围)：
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，它由以下重量份的原料制成(较好范围)：
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，它由以下重量份的原料制成(最好范围)：
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，它由以下重量份的原料制成(具体值)：
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜的制备方法，其步骤是：
A、将称取的制孔剂、纳米材料加入到称取的有机溶剂中超声波分散20－60min；
B、再向有机溶剂中加入称取聚偏氟乙烯，机械搅拌1－2小时，静置24－48h脱泡，得铸膜液；
C、在20－30℃的条件下将铸膜液在玻璃板上刮制成膜，缓慢放入凝固液中浸泡至膜脱落，在室温(20－25℃，以下相同)下将膜用蒸馏水漂洗后，放入去离子水中浸泡48－72h，即得一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
本发明制备纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，成膜原料来源广泛、工艺简单、无对健康有害物质，易于实现工业规模化生产；纳米银的添加使PVDF膜的抑菌率提高40％以上，膜污染指数降低了90％，显著增强了膜的抗污染能力，同时在水处理应用过程中无消毒副产物产生。
具体实施方式
实施例1：
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，它由以下重量份的原料制成：
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜的制备方法，其步骤是：
A、将称取的制孔剂、纳米材料加入到称取的有机溶剂中超声波分散20或30或40或50或60min；
B、再向有机溶剂中加入称取其他材料，机械搅拌1或1.5或2小时，静置24或28或32或38或44或48h脱泡，得铸膜液；
C、在20或24或26或28或30℃的条件下将铸膜液在玻璃板上刮制成膜，缓慢放入凝固液中浸泡至膜脱落，在室温(20或22或24或25℃)下将膜用蒸馏水漂洗后，放入去离子水中浸泡48或52或58或64或68或72h，即得一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜。
所述的纳米银的粒径为20-100nm或60-80nm。
本发明可以取代传统水处理化学消毒方式，制备出的纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜具有持续消毒作用，而且相对普通分离膜，在维持较高通量(>200L/(m2.h))和截留率(>90％)的条件下，抗菌效果提高40％以上。
一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，它由以下重量份的原料制成：
其制备方法与实施例1相同。

Claims (8)

1.一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，它由以下重量份的原料制成：
原料重量份
聚偏氟乙烯13~20份
成孔剂1.0~6.0份
纳米银0.01-1.5份
无机纳米颗粒0.1~2.0份
有机溶剂70-85份；
所述的有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜其中的一种；
所述的无机纳米颗粒为纳米三氧化二铝颗粒、纳米二氧化硅颗粒或纳米氧化铁颗粒其中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，其特征在于：
原料重量份
聚偏氟乙烯14~19份
成孔剂1.5~5.5份
纳米银0.02-1.3份
无机纳米颗粒0.3~1.8份
有机溶剂72-83份。
3.根据权利要求1所述的一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，其特征在于：
原料重量份
聚偏氟乙烯15~18份
成孔剂2.5~4.5份
纳米银0.04-1.1份
无机纳米颗粒0.5~1.5份
有机溶剂74-81份。
4.根据权利要求1所述的一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，其特征在于：
原料重量份
聚偏氟乙烯16~17份
成孔剂3~4份
纳米银0.06-0.9份
无机纳米颗粒0.8~1.2份
有机溶剂76-78份。
5.根据权利要求1所述的一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，其特征在于：
原料重量份
聚偏氟乙烯20
成孔剂6.0
纳米银1.5
无机纳米颗粒0.5
有机溶剂77。
6.根据权利要求1所述的一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，其特征在于：
原料重量份
聚偏氟乙烯18
成孔剂5.0
纳米银1.0
无机纳米颗粒2.0
有机溶剂75。
7.根据权利要求1所述的一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜，其特征在于：所述的纳米银的粒径为20-100nm或60-80nm。
8.权利要求1所述的一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜的制备方法，其步骤是：
A将称取的制孔剂、纳米材料加入到称取的有机溶剂中超声波分散20-60min；
B再向有机溶剂中加入称取聚偏氟乙烯，机械搅拌1-2小时，静置24-48h脱泡，得铸膜液；
C在20-30℃的条件下将铸膜液在玻璃板上刮制成膜，放入凝固液中浸泡至膜脱落，在室温下将膜用蒸馏水漂洗后，放入去离子水中浸泡48-72h，得一种纳米银聚偏氟乙烯抑菌分离膜。
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