CN110917905B - 超滤膜及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了超滤膜及制备方法。该方法包括：(1)将高分子聚合物和致孔剂溶解在有机溶剂中，得到铸膜液；(2)将含钛亲水改性剂加入所述铸膜液中，搅拌并脱泡，得到改性铸膜液，基于所述改性铸膜液的总质量，所述含钛亲水改性剂的含量为1％‑5％；(3)将所述改性铸膜液涂布在无纺布上，并浸入凝固浴中，获得所述超滤膜。由此，该方法具有以下优点的至少之一：由该方法获得的超滤膜具有较强的亲水性、抗菌性、抗污染性、热稳定性、耐腐蚀性、光催化活性以及较高的通量；该方法可有效改善传统的以二氧化钛作为添加剂的超滤膜中二氧化钛随着水流的冲刷而流失的问题；操作简单、能耗低，适于工业化生产。

Description

超滤膜及制备方法

技术领域

本发明涉及超滤膜领域，具体地，涉及超滤膜及制备方法。

背景技术

聚砜类高分子材料是目前较为常用的膜材料，聚砜类超滤膜在食品、化工、机械、环保、生物医药、航天、石油化工、汽车、机械制造、电子信息等领域均发挥着重要作用。其中，聚醚砜(PES)具有高冲击强度、高热变形温度和优良的成形性，广泛应用在分离膜中，可用来制造微滤、超滤、纳滤、气体分离和血液透析膜等。然而，聚醚砜本身具有很强的疏水性，容易引起有机物和胶体等物质在膜表面的沉积和在膜孔内的吸附，导致膜易被污染。

目前对聚砜类膜的亲水改性方式包括膜表面改性和膜本体改性。膜表面改性包括表面涂覆和表面接枝等方法，膜本体改性包括共混改性和材料改性等方法。其中，共混改性可以显著提高聚砜类超滤膜的性能，或者使聚砜类超滤膜获得新的性能，也可以在性能基本不变的前提下降低成本，相较于其他改性方式更有优势。

纳米TiO₂是一种常用的无机改性材料，具有优异的亲水性、化学稳定性和光催化活性，将其与聚砜类材料共混制膜，得到的有机/无机复合超滤膜既有无机材料的亲水性、耐热性和耐腐蚀性，也有聚砜类膜的柔韧性。

然而，目前的超滤膜及制备方法仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：

目前，超滤膜仍存在亲水性较差、通量较小、抗污染性差、抗菌性差等问题。发明人经过深入研究发现，这主要是由于目前制备超滤膜的方法存在缺陷导致的。具体的，目前制备超滤膜通常是在铸膜液中加入纳米TiO₂粉体或者胶体，在铸膜液配制期间，TiO₂粉体或者胶体不易分散、均匀性差且易沉底团聚，并且在成膜后，TiO₂粉体或者胶体会嵌在超滤膜的孔内，随着水流的冲刷TiO₂粉体或者胶体会逐渐流失，导致超滤膜的亲水性较差，进而导致超滤膜的抗污染性、抗菌性也均较差，并且还会影响超滤膜通量的提升。

此外，发明人发现，目前有利用聚乙二醇对TiO₂进行改性，然后再将改性后的TiO₂作为添加剂来制备超滤膜的方法，然而，经过聚乙二醇改性后的TiO₂会失去一部分TiO₂的特性，并且改性后的TiO₂仍然是固体粉末状态，仍需要分散在铸膜液中，因此，仍存在分布不均和成膜后随水流流失的问题，使得由该方法制备的超滤膜的通量仍较低，亲水性、抗菌性、抗污染性也均较差。

发明人发现，目前还有通过交联反应在超滤膜表面接枝二氧化钛功能层的方法，然而，在基膜表面涂覆功能层，不如界面聚合方法形成的功能层牢固，同时也会影响超滤膜的通量。

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备超滤膜的方法。该方法包括：(1)将高分子聚合物和致孔剂溶解在有机溶剂中，得到铸膜液；(2)将含钛亲水改性剂加入所述铸膜液中，搅拌并脱泡，得到改性铸膜液，基于所述改性铸膜液的总质量，所述含钛亲水改性剂的含量为1％-5％；(3)将所述改性铸膜液涂布在无纺布上，并浸入凝固浴中，获得所述超滤膜。由此，该方法具有以下优点的至少之一：由该方法获得的超滤膜具有较强的亲水性、抗菌性、抗污染性、热稳定性、耐腐蚀性、光催化活性以及较高的通量；该方法可有效改善传统的以二氧化钛作为添加剂的超滤膜中二氧化钛随着水流的冲刷而流失的问题；操作简单、能耗低，适于工业化生产。

根据本发明的实施例，基于所述铸膜液的总质量，所述高分子聚合物的含量为10％-25％，所述致孔剂的含量为0.3％-5％。将高分子聚合物的含量以及致孔剂的含量分别设置在上述范围内，可以使成膜后的超滤膜获得良好的基本性能。

根据本发明的实施例，所述含钛亲水改性剂包括四氯化钛。由此，可以以四氯化钛作为钛源，以获得具有优异性能的超滤膜。

根据本发明的实施例，所述脱泡的时间为12-24h。由此，可以使含钛亲水改性剂与铸膜液中的高分子聚合物充分反应，完全溶解于铸膜液中。

根据本发明的实施例，所述高分子聚合物包括聚砜、聚醚砜以及聚偏氟乙烯的至少之一。由此，可以为超滤膜提供性能良好的成膜基材。

根据本发明的实施例，所述致孔剂包括聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇以及氯化锂的至少之一。由此，可以在超滤膜中形成孔洞，使超滤膜具有良好的使用性能。

根据本发明的实施例，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺以及N-甲基吡咯烷酮的至少之一。由此，上述有机溶剂可以很好的溶解高分子聚合物和致孔剂。

根据本发明的实施例，所述凝固浴的成分包括纯水、乙醇、丙醇以及N,N-二甲基乙酰胺的至少之一；任选的，所述改性铸膜液在所述凝固浴中的浸泡时间为8-12min。由此，可以为超滤膜的形成提供良好的相转化环境。

根据本发明的实施例，所述方法进一步包括：将所述超滤膜在纯水中浸泡12-24h。由此，可以清洗出超滤膜中残留的溶剂，减少残留溶剂对超滤膜性能的影响。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种超滤膜。根据本发明的实施例，该超滤膜是由前面所述的方法制备的，由此，该超滤膜具有较强的亲水性、抗菌性、抗污染性、热稳定性、耐腐蚀性、光催化活性以及较高的通量。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的制备超滤膜方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备超滤膜的方法。为了便于理解，下面首先对根据本发明实施例的方法改善超滤膜性能的原理进行简单说明：

本发明以含钛亲水改性剂为钛源，并将含钛亲水改性剂与铸膜液进行共混，在共混过程中，含钛亲水改性剂与铸膜液发生反应，生成二氧化钛和溶解的高分子聚合物，并且二氧化钛以络合的方式内嵌在溶解的高分子聚合物分子之间，得到改性铸膜液，由于二氧化钛内嵌在溶解的高分子聚合物分子之间，所以，改性铸膜液在凝固浴中发生相转化成膜的过程中，二氧化钛不会从膜材料中游离出来，能够持久的提高超滤膜的亲水性，进而提高超滤膜的通量、抗污染性以及抗菌性，同时由于二氧化钛分子产生的空穴有很强的抗污染性和杀菌效果，因此，可进一步提高超滤膜的抗污染性和抗菌性，并且通过本发明的方法还能够有效缓解传统的以二氧化钛作为添加剂的超滤膜中二氧化钛随着水流的冲刷而流失的问题，极大的提高了超滤膜的亲水性。

下面根据本发明的实施例，对该方法的各个步骤进行详细说明：

参考图1，该方法包括：

S100：制备铸膜液

根据本发明的实施例，在该步骤中，制备铸膜液。具体的，将高分子聚合物和致孔剂溶解在有机溶剂中，以获得铸膜液。

根据本发明的实施例，基于铸膜液的总质量，高分子聚合物的含量可以为10％-25％，如10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％，致孔剂的含量可以为0.3％-5％，如0.3％、1％、2％、3％、4％、5％。发明人发现，当高分子聚合物的含量高于上述范围时，会导致最终获得的超滤膜的截留率较高，而通量较低，当高分子聚合物的含量低于上述范围时，会导致最终获得的超滤膜的截留率较低，而通量较高，造成超滤膜的通量和截留率无法兼顾的问题，类似的，当致孔剂的含量高于上述范围或低于上述范围时，也会导致超滤膜通量和截留率无法兼顾的问题，影响超滤膜的使用。本发明将高分子聚合物的含量以及致孔剂的含量分别设置在上述范围内，可以使超滤膜的通量以及截留率均保持在较高的水平，使得超滤膜获得良好的基本性能。

关于高分子聚合物、致孔剂以及有机溶剂的具体成分均不受特别限制，只要可以获得具有良好性能的超滤膜即可。例如，根据本发明的实施例，高分子聚合物可以包括聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)以及聚偏氟乙烯(PVDF)的至少之一。由此，可以为超滤膜提供性能良好的成膜基材，其中，以聚偏氟乙烯为高分子聚合物获得的超滤膜具有较大的孔，有利于超滤膜通量的提高。

根据本发明的实施例，致孔剂可以包括聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙醇以及氯化锂的至少之一。由此，可以在超滤膜中形成孔洞，使超滤膜具有良好的使用性能。

根据本发明的实施例，有机溶剂可以包括N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)以及N-甲基吡咯烷酮(NMP)的至少之一。由此，上述有机溶剂可以很好的溶解高分子聚合物和致孔剂。

S200：将含钛亲水改性剂加入铸膜液中，搅拌并脱泡，得到改性铸膜液

根据本发明的实施例，在该步骤中，将含钛亲水改性剂加入铸膜液中，搅拌并脱泡，得到改性铸膜液。根据本发明的实施例，含钛亲水改性剂可以包括四氯化钛。发明人发现，当四氯化钛与铸膜液共混后，四氯化钛会与高分子聚合物发生反应，生成二氧化钛和卤化高分子聚合物(溶解状态)，并且二氧化钛会与卤化高分子聚合物络合而内嵌于溶解的高分子聚合物分子之间，从而在后续相转化过程中，二氧化钛不会从高分子聚合物中游离出来，进而能够持久的提高超滤膜的亲水性，使得超滤膜具有较高的通量、较强的抗污染性和抗菌性，同时由于二氧化钛的加入，还可以提高超滤膜的热稳定性、耐腐蚀性以及光催化活性。

根据本发明的实施例，基于改性铸膜液的总质量，含钛亲水改性剂的含量为1％-5％，如1％、2％、3％、4％、5％。发明人发现，虽然含钛亲水改性剂可以改善超滤膜的亲水性，然而，含钛亲水改性剂的含量对超滤膜的亲水性也具有重要影响。具体的，当含钛亲水改性剂的含量低于上述范围时，含钛亲水改性剂与铸膜液反应生成的二氧化钛量较少，从而二氧化钛提供的亲水基团较少，导致对超滤膜的亲水改性效果不明显，当含钛亲水改性剂的含量高于上述范围时，含钛亲水改性剂与铸膜液反应生成的二氧化钛会因其和高分子聚合物络合达到饱和而析出为沉淀状态，会在成膜过程中造成不利影响。因此，本发明不仅通过含钛亲水改性剂和铸膜液共混制备超滤膜，还对含钛亲水改性剂的用量进行了设计，以有效提高超滤膜的亲水性。

根据本发明的实施例，将含钛亲水改性剂加入铸膜液中后，对上述混合物进行搅拌并脱泡，脱泡的时间可以为12-24h，如12h、15h、18h、20h、22h、24h。由此，可以使含钛亲水改性剂与铸膜液中的高分子聚合物充分反应，完全溶解于铸膜液中，以获得改性铸膜液。

S300：将改性铸膜液涂布在无纺布上，并浸入凝固浴中，获得超滤膜

根据本发明的实施例，在该步骤中，将改性铸膜液涂布在无纺布上，并浸入凝固浴中，获得超滤膜，即本发明采用浸没沉淀相转化法制备超滤膜。根据本发明的实施例，改性铸膜液在凝固浴中会发生相转化以形成超滤膜，并且在凝固浴浸泡过程中，致孔剂会从高分子聚合物中溶解出来，以使形成的超滤膜具有多个孔洞，使得超滤膜具有良好的使用性能。

根据本发明的实施例，凝固浴的成分可以包括纯水、乙醇、丙醇以及N,N-二甲基乙酰胺的至少之一。由此，可以为超滤膜的形成提供良好的相转化环境。

根据本发明的实施例，改性铸膜液在凝固浴中的浸泡时间可以为8-12min，如8min、10min、12min。由此，可以使相转化过程充分进行，获得性能良好的超滤膜。

根据本发明的实施例，该方法还可以包括：将制备的超滤膜在纯水中浸泡12-24h，如12h、15h、18h、20h、22h、24h。由此，可以清洗出超滤膜中残留的溶剂，减少残留溶剂对超滤膜性能的影响。

综上，本发明通过将含钛亲水改性剂与铸膜液共混，含钛亲水改性剂可以与铸膜液发生反应，生成二氧化钛和溶解的高分子聚合物，二氧化钛会与溶解的高分子聚合物络合并内嵌于溶解的高分子聚合物分子之间，在相转化成膜过程中，二氧化钛不会从膜材料中游离出来，从而能够持久的提高超滤膜的亲水性，使得超滤膜获得较高的通量、较强的抗污染性、抗菌性、热稳定性、耐腐蚀性以及光催化活性，同时该方法还可以有效改善传统的以二氧化钛作为添加剂的超滤膜中二氧化钛随着水流的冲刷而流失的问题，该方法还具有操作简单、能耗低的优点，适于工业化生产。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种超滤膜。根据本发明的实施例，该超滤膜是由前面所描述的方法制备的，由此，该超滤膜具有较强的亲水性、抗菌性、抗污染性、热稳定性、耐腐蚀性、光催化活性以及较高的通量。

下面通过具体的实施例对本发明的方案进行说明，需要说明的是，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

(1)将聚醚砜和分子量为300的聚乙二醇溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚醚砜的含量为20％，聚乙二醇的含量为3％。

(2)边搅拌边将四氯化钛滴入铸膜液中，搅拌均匀后静止脱泡24h，得到改性铸膜液。基于改性铸膜液的总质量，四氯化钛的含量为2％。

(3)将无纺布用胶带粘在镂空玻璃上，将改性铸膜液倒在无纺布上，用光棒将改性铸膜液刮涂均匀，静置一段时间后放入凝固浴中相转化成膜，10min后将膜取出并放入纯水中浸泡24h，获得超滤膜。凝固浴为纯水。

实施例2

(1)将聚砜和K30溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚砜的含量为18％，K30的含量为5％。

(2)边搅拌边将四氯化钛滴入铸膜液中，搅拌均匀后静止脱泡24h，得到改性铸膜液。基于改性铸膜液的总质量，四氯化钛的含量为2％。

(3)将无纺布用胶带粘在镂空玻璃上，将改性铸膜液倒在无纺布上，用光棒将改性铸膜液刮涂均匀，静置一段时间后放入凝固浴中相转化成膜，10min后将膜取出并放入纯水中浸泡24h，获得超滤膜。凝固浴为纯水。

实施例3

(1)将聚偏氟乙烯和K30溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚偏氟乙烯的含量为10％，K30的含量为1％。

(2)边搅拌边将四氯化钛滴入铸膜液中，搅拌均匀后静止脱泡24h，得到改性铸膜液。基于改性铸膜液的总质量，四氯化钛的含量为4％。

(3)将无纺布用胶带粘在镂空玻璃上，将改性铸膜液倒在无纺布上，用光棒将改性铸膜液刮涂均匀，静置一段时间后放入凝固浴中相转化成膜，10min后将膜取出并放入纯水中浸泡24h，获得超滤膜。凝固浴为纯水。

实施例4

(1)将聚醚砜和分子量为300的聚乙二醇溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚醚砜的含量为18％，聚乙二醇的含量为3％。

(2)边搅拌边将四氯化钛滴入铸膜液中，搅拌均匀后静止脱泡24h，得到改性铸膜液。基于改性铸膜液的总质量，四氯化钛的含量为4％。

(3)将无纺布用胶带粘在镂空玻璃上，将改性铸膜液倒在无纺布上，用光棒将改性铸膜液刮涂均匀，静置一段时间后放入凝固浴中相转化成膜，10min后将膜取出并放入纯水中浸泡24h，获得超滤膜。凝固浴为纯水。

对比例1

(1)将聚醚砜和分子量为300的聚乙二醇溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚醚砜的含量为20％，聚乙二醇的含量为3％。

(2)将无纺布用胶带粘在镂空玻璃上，将铸膜液倒在无纺布上，用光棒将铸膜液刮涂均匀，静置一段时间后放入凝固浴中相转化成膜，10min后将膜取出并放入纯水中浸泡24h，获得超滤膜。凝固浴为纯水。

对比例2

(1)将聚砜和K30溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚砜的含量为18％，K30的含量为5％。

(2)将无纺布用胶带粘在镂空玻璃上，将铸膜液倒在无纺布上，用光棒将铸膜液刮涂均匀，静置一段时间后放入凝固浴中相转化成膜，10min后将膜取出并放入纯水中浸泡24h，获得超滤膜。凝固浴为纯水。

对比例3

(1)将聚醚砜和分子量为300的聚乙二醇溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚醚砜的含量为20％，聚乙二醇的含量为3％。

(2)边搅拌边将四氯化钛滴入铸膜液中，搅拌均匀后静止脱泡24h，得到改性铸膜液。基于改性铸膜液的总质量，四氯化钛的含量为0.3％。

(3)将无纺布用胶带粘在镂空玻璃上，将改性铸膜液倒在无纺布上，用光棒将改性铸膜液刮涂均匀，静置一段时间后放入凝固浴中相转化成膜，10min后将膜取出并放入纯水中浸泡24h，获得超滤膜。凝固浴为纯水。

对比例4

(1)将聚醚砜和分子量为300的聚乙二醇溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚醚砜的含量为20％，聚乙二醇的含量为3％。

(2)边搅拌边将四氯化钛滴入铸膜液中，得到改性铸膜液，基于改性铸膜液的总质量，四氯化钛的含量为7％。在搅拌过程中，可以观察到有二氧化钛水解析出，形成沉淀，铸膜液变浑浊，实验终止。

对比例5

(1)将聚醚砜和分子量为300的聚乙二醇溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，得到铸膜液。基于铸膜液的总质量，聚醚砜的含量为20％，聚乙二醇的含量为3％。

(2)将纳米二氧化钛粉末加入铸膜液中，超声分散8h，得到改性铸膜液。基于改性铸膜液的总质量，纳米二氧化钛粉末的含量为2％。

(3)将无纺布用胶带粘在镂空玻璃上，将混合铸膜液倒在无纺布上，用光棒将混合铸膜液刮涂均匀，静置一段时间后放入凝固浴中相转化成膜，10min后将膜取出并放入纯水中浸泡24h，获得超滤膜。凝固浴为纯水。

性能测试：

分别对实施例1-4以及对比例1-3和对比例5的超滤膜的纯水通量、耐污染性、光催化效果以及抑菌性进行测试，测试结果如表1所示。

具体的，在0.1MPa压力下测试超滤膜的纯水通量。

采用污染指数判定超滤膜的耐污染性，超滤膜的污染指数用FI表示，其原理是根据过滤原料水后超滤膜的堵孔率来确定超滤膜的耐污染程度的。具体方法是：在0.1MPa的压力下用超滤膜过滤20000分子量的聚乙二醇，首先记下超滤膜过滤50ml的聚乙二醇所需要的时间T₁，然后经过一段时间T₃(实施例1-4和对比例1-5的T₃均设置为120min)的连续过滤后，再过滤50ml的聚乙二醇，记下所需时间T₂。FI值的计算公式为：FI＝(1-T₁/T₂)×(100/T₃)。FI值越小则抗污染性越好。

采用酸性红染料测试超滤膜的光催化效果。具体方法为：将超滤膜剪成直径5cm的原片，将其浸泡在20mg/L的酸性红水溶液中，超滤膜会被染成红色，将被染色的超滤膜置于装有50g水的培养皿中，在日光下照射8小时，观察酸性红染料的褪色程度。

采用大肠杆菌测试超滤膜的抑菌性。具体方法为：将超滤膜剪成直径为10mm的圆片，用无水乙醇消毒后在紫外灯照射下灭菌至少30min，将大肠杆菌培养液稀释至一定浓度(菌液的浓度为10⁶-10⁸cfu/mL)，用无菌吸管吸取0.1mL菌悬液滴在固态培养基上，然后用涂布棒涂布均匀，将已灭菌的超滤膜放在已涂布的固态培养基中心，将做好的培养基倒置放在培养箱中37℃恒温光照培养，观察周围抑菌圈的有无及大小。

表1

由表1可以得出，通过四氯化钛改性后的超滤膜，在通量、抗污染性、光催化性以及抗菌性等方面，均优于没有加入四氯化钛得到的超滤膜(如实施例1和对比例1相比，实施例2和对比例2相比)。

当四氯化钛的含量小于1％时，四氯化钛对超滤膜的改性效果并不明显(如实施例1和对比例3相比)。

当四氯化钛的含量大于5％时，二氧化钛会水解析出，形成沉淀，在使用过程中会随水流冲刷流失(如对比例4)。

在同等加入量时，四氯化钛改性的超滤膜的性能优于纳米二氧化钛粉末改性的超滤膜的性能(如实施例1和对比例5相比)。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种制备超滤膜的方法，其特征在于，包括：

（1）将高分子聚合物和致孔剂溶解在有机溶剂中，得到铸膜液；

（2）将含钛亲水改性剂加入所述铸膜液中，搅拌并脱泡，得到改性铸膜液，基于所述改性铸膜液的总质量，所述含钛亲水改性剂的含量为1%-5%；

（3）将所述改性铸膜液涂布在无纺布上，并浸入凝固浴中，获得所述超滤膜，

其中，所述含钛亲水改性剂包括四氯化钛，将含钛亲水改性剂与铸膜液进行共混，在共混过程中，含钛亲水改性剂与铸膜液发生反应，生成二氧化钛和溶解的高分子聚合物，二氧化钛以络合的方式内嵌在溶解的高分子聚合物分子之间，得到改性铸膜液，改性铸膜液在凝固浴中发生相转化成膜的过程中，二氧化钛不会从膜材料中游离出来。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述铸膜液的总质量，所述高分子聚合物的含量为10%-25%，所述致孔剂的含量为0.3%-5%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱泡的时间为12-24h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高分子聚合物包括聚砜、聚醚砜以及聚偏氟乙烯的至少之一。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述致孔剂包括聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇以及氯化锂的至少之一。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺以及N-甲基吡咯烷酮的至少之一。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝固浴的成分包括纯水、乙醇、丙醇以及N,N-二甲基乙酰胺的至少之一。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改性铸膜液在所述凝固浴中的浸泡时间为8-12min。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述超滤膜在纯水中浸泡12-24h。

10.一种超滤膜，其特征在于，所述超滤膜是由权利要求1-9任一项所述的方法制备的。

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