CN107198974A - 一种光催化中空纤维超滤膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光催化中空纤维超滤膜,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料15‑25份、光催化材料2‑6份、杏鲍菇菌丝体粉3‑6份、致孔剂8‑15份、表面活性剂0.3‑1.2份、亲水剂5‑10份、添加剂1‑3份和溶剂60‑80份。制备方法包括:(1)将溶剂、光催化材料、杏鲍菇菌丝体粉、致孔剂、表面活性剂、亲水剂和添加剂依次加入溶解罐中,搅拌至完全溶解;(2)加入聚合物膜材料制铸膜液;(3)干‑湿法纺丝;(4)在甘油溶液中浸泡。本发明产品阻力增大系数和接触角都明显降低,抗污染性得到了提高,具有良好的光催化降解性能、抗污染性和亲水性,对重金属的吸附率也得到显著提高,实现了光催化与膜过滤一体化功能。
Description
技术领域
本发明属于中空纤维超滤膜技术领域,具体涉及一种光催化中空纤维超滤膜及其制备方法。
背景技术
在当代工业生产中,超滤膜是常用的过滤用品,膜分离技术是当代新型、高效的分离技术,能满足现代工业节能、提高生产效率、原材料的再利用和消除环境污染等方面的需要。超滤膜是介于微滤膜和纳滤膜之间的一种以压力驱动的膜,超滤膜的工业应用十分广泛,已成为新型化工单元操作之一,可用于分离、浓缩、纯化生物制品,医药制品以及食品工业中,还可用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。但现有的超滤膜存在光催化性能低,抗污染效果不好,重金属吸附效果差等问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种光催化中空纤维超滤膜及其制备方法,可有效解决现有技术中存在的光催化性能低,抗污染效果不好,重金属吸附性能差等问题。
为实现上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种光催化中空纤维超滤膜,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料15-25份、光催化材料2-6份、杏鲍菇菌丝体粉3-6份、致孔剂8-15份、表面活性剂0.3-1.2份、亲水剂5-10份、添加剂1-3份和溶剂60-80份;其中,杏鲍菇菌丝体粉通过以下方法制备得到:用液氮将杏鲍菇菌丝体研磨粉碎,然后干燥至水分含量低于8%,制得。
进一步地,一种光催化中空纤维超滤膜,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料20份、光催化材料4份、杏鲍菇菌丝体粉4份、致孔剂12份、表面活性剂0.6份、亲水剂7份、添加剂2份和溶剂75份。
进一步地,聚合物膜材料为聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚烯烃、聚酰胺和聚酰亚胺中的一种或几种。
进一步地,光催化材料为二氧化钛、钨酸铋、氧化锌、氧化铁、三氧化二铝、氧化锡、金属或稀土元素或石墨烯掺杂的二氧化钛和金属或稀土元素或石墨烯掺杂的钨酸铋中的一种或几种。
进一步地,致孔剂为聚乙二醇(PEG)和/或聚乙烯吡咯烷酮(PVPK)。
进一步地,表面活性剂为吐温-80、乙二醇、丙三醇、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
进一步地,亲水剂为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、α-甲基丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。
进一步地,添加剂为壳聚糖、海泡石和膨润土中的一种或几种;溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或几种。
上述光催化中空纤维超滤膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)将溶剂、光催化材料、杏鲍菇菌丝体粉、致孔剂、表面活性剂、亲水剂和添加剂依次加入溶解罐中,搅拌至完全溶解;
(2)将聚合物膜材料加入步骤(1)所得物中,于40-50℃搅拌至完全溶解,然后自然冷却至室温,静置脱泡22-24h,得铸膜液;
(3)采用传统的干-湿法纺丝工艺,控制铸膜液流速为5-8mL/min,铸膜液温度为50-60℃,超纯水凝固浴温度为15-25℃,凝固时间为1-3min;
(4)将步骤(3)所得物置于超纯水中浸泡、冲洗,然后再于50%甘油溶液中浸泡36-48h,最后室温干燥,制得。
本发明提供的光催化中空纤维超滤膜及其制备方法,具有以下有益效果:
(1)当光催化材料为金属掺杂的二氧化钛时尤其是铁、锰掺杂的二氧化钛,利用铁、锰的金属表面等离子体作用以及二者的相互促进作用,有效阻止了光生电子-空穴对的复合,极大地提高了光催化活性,由于金属离子的作用,拓宽了光敏波长的范围,提高了太阳光的利用率, 同时还极大地增大了二氧化钛的光催化活性。
(2)配方中还加入了杏鲍菇菌丝体粉本身可以吸附污染物中的有机染料,其金属锰还会促进杏鲍菇中酶,如漆酶的活性,更有助于吸附污染物中的染料及其他有害物质,还可以利用污染物中的重金属,并与其结合,促进酶的活性,从而起到降解污染物中重金属的作用,同时漆酶还能起到抑菌作用,使光催化中空纤维超滤膜不受细菌的侵害,延长了其使用寿命。
(3)配方中的添加剂壳聚糖、海泡石和膨润土有吸附作用,可以去除污染物中的重金属,其与杏鲍菇菌丝体粉在处理污染物重金属上起到协同作用。
(4)通过表面活性剂将聚合物膜材料进行改性,使疏水的聚合物膜材料表面生成自由基团而被激活,然后再与亲水剂进行结合,引入亲水基团,使亲水性基团被化学键合在膜表面,进一步提高了超滤膜的亲水性。
(5)对所制备的光催化中空纤维超滤膜的阻力增大系数和接触角进行了测试,结果表明阻力增大系数和接触角都明显降低,超滤膜的抗污染性得到了较大的提高,同时,以黄腐酸为目标污染物,将所制备的光催化中空纤维超滤膜进行光催化降解去除率和超滤膜通量变化测试,结果表明,所制备的光催化中空纤维超滤膜在模拟可见光下运行时表现出良好的光催化降解性能和抗污染性能,膜的通量衰减明显降低;此外,对重金属的吸附率也得到显著提高,实现了光催化与膜过滤一体化功能。
具体实施方式
实施例1
一种光催化中空纤维超滤膜,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料15份、光催化材料2份、杏鲍菇菌丝体粉3份、致孔剂8份、表面活性剂0.3份、亲水剂5份、添加剂1份和溶剂60份;其中,聚合物膜材料为聚砜;致孔剂为PEG1000;表面活性剂为吐温-80和乙二醇按重量比为1:1混合;亲水剂为丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯按重量比为1:1混合;添加剂为壳聚糖、海泡石和膨润土按重量比为1:1混合;溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)。
杏鲍菇菌丝体粉通过以下方法制备得到:用液氮将杏鲍菇菌丝体研磨粉碎,然后干燥至水分含量低于8%,制得。
光催化材料为金属掺杂的二氧化钛纳米粒,通过以下方法制备得到:将硫酸锰、硫酸铁按摩尔比为1:1混合,然后加入钛酸四丁酯中,混匀,再加入氢氟酸于180℃反应24h,冷却至室温,用超纯水和无水乙醇离心洗涤3次后置于60℃真空干燥,再研磨成粉,放入马弗炉中,升温速度为3℃/min,升温至500℃,在氮气保护下煅烧40min,最后将煅烧的粉末冷却至室温,制得;其中,钛酸四丁酯和氢氟酸的体积比为10:1。
上述光催化中空纤维超滤膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)将溶剂、光催化材料、杏鲍菇菌丝体粉、致孔剂、表面活性剂、亲水剂和添加剂依次加入溶解罐中,搅拌至完全溶解;
(2)将聚合物膜材料加入步骤(1)所得物中,于40℃搅拌至完全溶解,然后自然冷却至室温,静置脱泡24h,得铸膜液;
(3)采用传统的干-湿法纺丝工艺,控制铸膜液流速为5mL/min,铸膜液温度为50℃,超纯水凝固浴温度为15℃,凝固时间为2min;
(4)将步骤(3)所得物置于超纯水中浸泡、冲洗,然后再于50%甘油溶液中浸泡36h,最后室温干燥,制得。
所制备的光催化中空纤维超滤膜,其纯水透过系数为302.12L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为91.39%,阻力增大系数为1.44,动态接触角为76.1°,对黄腐酸的降解去除率由35.45%(无光照,运行1h)提高到60.87%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为24%、21%、26%和20%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为80mg/L,BOD降低为18 mg/L,从而实现了光催化与膜过滤一体化功能。
实施例2
一种光催化中空纤维超滤膜,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料25份、光催化材料6份、杏鲍菇菌丝体粉6份、致孔剂15份、表面活性剂1.2份、亲水剂10份、添加剂3份和溶剂80份;其中,聚合物膜材料为聚醚砜;致孔剂为PVPK15;表面活性剂为脂肪酸甘油酯和十二烷基苯磺酸钠按重量比为1:1混合;亲水剂为α-甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯按重量比为1:1混合;添加剂为壳聚糖、海泡石和膨润土按重量比为1:1混合;溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。
杏鲍菇菌丝体粉通过以下方法制备得到:用液氮将杏鲍菇菌丝体研磨粉碎,然后干燥至水分含量低于8%,制得。
光催化材料为金属掺杂的二氧化钛纳米粒,通过以下方法制备得到:将硫酸锰、硫酸铁按摩尔比为1:1混合,然后加入钛酸四丁酯中,混匀,再加入氢氟酸于180℃反应24h,冷却至室温,用超纯水和无水乙醇离心洗涤3次后置于60℃真空干燥,再研磨成粉,放入马弗炉中,升温速度为3℃/min,升温至500℃,在氮气保护下煅烧40min,最后将煅烧的粉末冷却至室温,制得;其中,钛酸四丁酯和氢氟酸的体积比为10:1。
上述光催化中空纤维超滤膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)将溶剂、光催化材料、杏鲍菇菌丝体粉、致孔剂、表面活性剂、亲水剂和添加剂依次加入溶解罐中,搅拌至完全溶解;
(2)将聚合物膜材料加入步骤(1)所得物中,于50℃搅拌至完全溶解,然后自然冷却至室温,静置脱泡24h,得铸膜液;
(3)采用传统的干-湿法纺丝工艺,控制铸膜液流速为8mL/min,铸膜液温度为60℃,超纯水凝固浴温度为25℃,凝固时间为3min;
(4)将步骤(3)所得物置于超纯水中浸泡、冲洗,然后再于50%甘油溶液中浸泡48h,最后室温干燥,制得。
所制备的光催化中空纤维超滤膜,其纯水透过系数为315.02L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为91.78%,阻力增大系数为1.31,动态接触角为74.6°,对黄腐酸的降解去除率由33.41%(无光照,运行1h)提高到62.58%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为25%、20%、26%和21%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为78mg/L,BOD降低为17 mg/L,从而实现了光催化与膜过滤一体化功能。
实施例3
一种光催化中空纤维超滤膜,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料20份、光催化材料4份、杏鲍菇菌丝体粉4份、致孔剂12份、表面活性剂0.6份、亲水剂7份、添加剂2份和溶剂75份;其中,聚合物膜材料为聚砜;致孔剂为PEG2000和PVPK30按重量比为1:1混合;表面活性剂为吐温-80和十二烷基苯磺酸钠按重量比为1:1混合;亲水剂为α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯按重量比为1:1:1混合;添加剂为壳聚糖、海泡石和膨润土按重量比为1:1混合;溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。
杏鲍菇菌丝体粉通过以下方法制备得到:用液氮将杏鲍菇菌丝体研磨粉碎,然后干燥至水分含量低于8%,制得。
光催化材料为金属掺杂的二氧化钛纳米粒,通过以下方法制备得到:将硫酸锰、硫酸铁按摩尔比为1:1混合,然后加入钛酸四丁酯中,混匀,再加入氢氟酸于180℃反应24h,冷却至室温,用超纯水和无水乙醇离心洗涤3次后置于60℃真空干燥,再研磨成粉,放入马弗炉中,升温速度为3℃/min,升温至500℃,在氮气保护下煅烧40min,最后将煅烧的粉末冷却至室温,制得;其中,钛酸四丁酯和氢氟酸的体积比为10:1。
上述光催化中空纤维超滤膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)将溶剂、光催化材料、杏鲍菇菌丝体粉、致孔剂、表面活性剂、亲水剂和添加剂依次加入溶解罐中,搅拌至完全溶解;
(2)将聚合物膜材料加入步骤(1)所得物中,于40℃搅拌至完全溶解,然后自然冷却至室温,静置脱泡24h,得铸膜液;
(3)采用传统的干-湿法纺丝工艺,控制铸膜液流速为8mL/min,铸膜液温度为50℃,超纯水凝固浴温度为20℃,凝固时间为2min;
(4)将步骤(3)所得物置于超纯水中浸泡、冲洗,然后再于50%甘油溶液中浸泡48h,最后室温干燥,制得。
所制备的光催化中空纤维超滤膜,其纯水透过系数为331.05L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为92.78%,阻力增大系数为1.27,动态接触角为71.3°,对黄腐酸的降解去除率由34.87%(无光照,运行1h)提高到63.68%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为26%、22%、27%和22%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为50mg/L,BOD降低为14 mg/L,从而实现了光催化与膜过滤一体化功能。
实施例4
一种光催化中空纤维超滤膜,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料17份、光催化材料3份、杏鲍菇菌丝体粉4份、致孔剂10份、表面活性剂0.5份、亲水剂6份、添加剂2份和溶剂70份;其中,聚合物膜材料为聚砜;致孔剂为PEG2000和PVPK30按重量比为1:1混合;表面活性剂为吐温-80和十二烷基苯磺酸钠按重量比为1:1混合;亲水剂为α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯按重量比为1:1:1混合;添加剂为壳聚糖、海泡石和膨润土按重量比为1:1混合;溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。
杏鲍菇菌丝体粉通过以下方法制备得到:用液氮将杏鲍菇菌丝体研磨粉碎,然后干燥至水分含量低于8%,制得。
光催化材料为金属掺杂的二氧化钛纳米粒,通过以下方法制备得到:将硫酸锰、硫酸铁按摩尔比为1:1混合,然后加入钛酸四丁酯中,混匀,再加入氢氟酸于180℃反应24h,冷却至室温,用超纯水和无水乙醇离心洗涤3次后置于60℃真空干燥,再研磨成粉,放入马弗炉中,升温速度为3℃/min,升温至500℃,在氮气保护下煅烧40min,最后将煅烧的粉末冷却至室温,制得;其中,钛酸四丁酯和氢氟酸的体积比为10:1。
上述光催化中空纤维超滤膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)将溶剂、光催化材料、杏鲍菇菌丝体粉、致孔剂、表面活性剂、亲水剂和添加剂依次加入溶解罐中,搅拌至完全溶解;
(2)将聚合物膜材料加入步骤(1)所得物中,于40℃搅拌至完全溶解,然后自然冷却至室温,静置脱泡24h,得铸膜液;
(3)采用传统的干-湿法纺丝工艺,控制铸膜液流速为8mL/min,铸膜液温度为50℃,超纯水凝固浴温度为20℃,凝固时间为2min;
(4)将步骤(3)所得物置于超纯水中浸泡、冲洗,然后再于50%甘油溶液中浸泡48h,最后室温干燥,制得。
所制备的光催化中空纤维超滤膜,其纯水透过系数为328.06L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为92.01%,阻力增大系数为1.31,动态接触角为72.3°,对黄腐酸的降解去除率由35.81%(无光照,运行1h)提高到62.55%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为25%、22%、26%和21%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为70mg/L,BOD降低为16 mg/L,从而实现了光催化与膜过滤一体化功能。
实施例5
一种光催化中空纤维超滤膜,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料22份、光催化材料5份、杏鲍菇菌丝体粉5份、致孔剂13份、表面活性剂1.0份、亲水剂8份、添加剂2份和溶剂77份;其中,聚合物膜材料为聚砜;致孔剂为PEG2000和PVPK30按重量比为1:1混合;表面活性剂为吐温-80和十二烷基苯磺酸钠按重量比为1:1混合;亲水剂为α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯按重量比为1:1:1混合;添加剂为壳聚糖、海泡石和膨润土按重量比为1:1混合;溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。
杏鲍菇菌丝体粉通过以下方法制备得到:用液氮将杏鲍菇菌丝体研磨粉碎,然后干燥至水分含量低于8%,制得。
光催化材料为金属掺杂的二氧化钛纳米粒,通过以下方法制备得到:将硫酸锰、硫酸铁按摩尔比为1:1混合,然后加入钛酸四丁酯中,混匀,再加入氢氟酸于180℃反应24h,冷却至室温,用超纯水和无水乙醇离心洗涤3次后置于60℃真空干燥,再研磨成粉,放入马弗炉中,升温速度为3℃/min,升温至500℃,在氮气保护下煅烧40min,最后将煅烧的粉末冷却至室温,制得;其中,钛酸四丁酯和氢氟酸的体积比为10:1。
上述光催化中空纤维超滤膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)将溶剂、光催化材料、杏鲍菇菌丝体粉、致孔剂、表面活性剂、亲水剂和添加剂依次加入溶解罐中,搅拌至完全溶解;
(2)将聚合物膜材料加入步骤(1)所得物中,于40℃搅拌至完全溶解,然后自然冷却至室温,静置脱泡24h,得铸膜液;
(3)采用传统的干-湿法纺丝工艺,控制铸膜液流速为8mL/min,铸膜液温度为50℃,超纯水凝固浴温度为20℃,凝固时间为2min;
(4)将步骤(3)所得物置于超纯水中浸泡、冲洗,然后再于50%甘油溶液中浸泡48h,最后室温干燥,制得。
所制备的光催化中空纤维超滤膜,其纯水透过系数为328.31L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为92.25%,阻力增大系数为1.38,动态接触角为72.1°,对黄腐酸的降解去除率由35.62%(无光照,运行1h)提高到62.33%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为26%、21%、26%和22%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为72mg/L,BOD降低为16 mg/L,从而实现了光催化与膜过滤一体化功能。
实施例6
实施例6与实施例3不同之处:光催化剂为钨酸铋,其余与实施例3一致。
所制备的光催化中空纤维超滤膜,其纯水透过系数为307.05L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为86.78%,阻力增大系数为1.48,动态接触角为78.8°,对黄腐酸的降解去除率由35.87%(无光照,运行1h)提高到53.78%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为23%、18%、23%和16%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为120mg/L,BOD降低为35 mg/L,从而实现了光催化与膜过滤一体化功能。
实施例7
实施例7与实施例3不同之处:光催化剂为钨酸铋和二氧化钛以重量比为1:1混合,其余与实施例3一致。
所制备的光催化中空纤维超滤膜,其纯水透过系数为317.05L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为88.32%,阻力增大系数为1.41,动态接触角为77.8°,对黄腐酸的降解去除率由35.85%(无光照,运行1h)提高到55.71%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为24%、19%、24%和17%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为119mg/L,BOD降低为32 mg/L,从而实现了光催化与膜过滤一体化功能。
对比例1
对比例1与实施例3不同之处:缺少杏鲍菇菌丝体粉,其余与实施例3一致。
对比例1所制备的超滤膜,其纯水透过系数为281.12L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为80.11%,阻力增大系数为1.78,动态接触角为80.1°,对黄腐酸的降解去除率由28.32%(无光照,运行1h)提高到45.89%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为16%、13%、14%和14%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为185mg/L,BOD降低为57 mg/L。
对比例2
对比例2与实施例3不同之处:缺少杏鲍菇菌丝体粉,光催化材料为铁掺杂的二氧化钛纳米粒,其余与实施例3一致。
对比例2所制备的超滤膜,其纯水透过系数为232.21L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为78.56%,阻力增大系数为2.34,动态接触角为84.1°,对黄腐酸的降解去除率由23.45%(无光照,运行1h)提高到36.66%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为12%、10%、11%和12%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为199mg/L,BOD降低为75 mg/L。
对比例3
对比例3与实施例3不同之处:缺少杏鲍菇菌丝体粉,光催化材料为锰掺杂的二氧化钛纳米粒,其余与实施例3一致。
对比例1所制备的超滤膜,其纯水透过系数为266.12L/(m2·hr·0.1MPa),牛血清蛋白截留率为80.15%,阻力增大系数为2.13,动态接触角为82.3°,对黄腐酸的降解去除率由27.21%(无光照,运行1h)提高到37.01%(模拟可见光下,运行1h),对铜、铅、镍和铬离子的吸附率分别为15%、12%、13%和13%。
污水处理方面,COD值由原来的8000mg/L降低为191mg/L,BOD降低为71 mg/L。
本发明制备的光催化中空纤维超滤膜可以用于紫外光下,也可以用于可见光下,扩大了光敏波长的范围,对污水也有明显的净化作用,实现了光催化与膜过滤一体化功能。
Claims (9)
1.一种光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料15-25份、光催化材料2-6份、杏鲍菇菌丝体粉3-6份、致孔剂8-15份、表面活性剂0.3-1.2份、亲水剂5-10份、添加剂1-3份和溶剂60-80份;其中,杏鲍菇菌丝体粉通过以下方法制备得到:用液氮将杏鲍菇菌丝体研磨粉碎,然后干燥至水分含量低于8%,制得。
2.根据权利要求1所述的光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,包括以下重量份的组分:聚合物膜材料20份、光催化材料4份、杏鲍菇菌丝体粉4份、致孔剂12份、表面活性剂0.6份、亲水剂7份、添加剂2份和溶剂75份。
3.根据权利要求1或2所述的光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,所述聚合物膜材料为聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚烯烃、聚酰胺和聚酰亚胺中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,所述光催化材料为二氧化钛、钨酸铋、氧化锌、氧化铁、三氧化二铝、氧化锡、金属或稀土元素或石墨烯掺杂的二氧化钛和金属或稀土元素或石墨烯掺杂的钨酸铋中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,所述致孔剂为聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮。
6.根据权利要求1或2所述的光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,所述表面活性剂为吐温-80、乙二醇、丙三醇、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
7.根据权利要求1或2所述的光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,所述亲水剂为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、α-甲基丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1或2所述的光催化中空纤维超滤膜,其特征在于,所述添加剂为壳聚糖、海泡石和膨润土中的一种或几种;溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
9.权利要求1-8任一项所述的光催化中空纤维超滤膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将溶剂、光催化材料、杏鲍菇菌丝体粉、致孔剂、表面活性剂、亲水剂和添加剂依次加入溶解罐中,搅拌至完全溶解;
(2)将聚合物膜材料加入步骤(1)所得物中,于40-50℃搅拌至完全溶解,然后自然冷却至室温,静置脱泡22-24h,得铸膜液;
(3)采用传统的干-湿法纺丝工艺,控制铸膜液流速为5-8mL/min,铸膜液温度为50-60℃,超纯水凝固浴温度为15-25℃,凝固时间为1-3min;
(4)将步骤(3)所得物置于超纯水中浸泡、冲洗,然后再于50%甘油溶液中浸泡36-48h,最后室温干燥,制得。
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