[发明专利]一种抗菌稳定型纳滤膜材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗菌稳定型纳滤膜材料的制备方法，属于纳滤膜技术领域。本发明通过对花椒蛋白进行提取和纯化收集抗菌肽，将抗菌肽负载至薄膜表面后，由于抗菌肽结构具优异的耐菌性能，有效组织细菌在纳滤膜表面的负载和包覆，同时由于紫外辐照接枝，使纳滤膜表面的抗菌肽在紫外光照射下发生光降解反应产生自由基而固定在膜上，负载性能提高，有效改善纳滤膜表面因长时间浸泡和使用后导致抗菌肽溶解并分散的问题，进一步改善材料的抗菌稳定性能。

技术领域

本发明涉及一种抗菌稳定型纳滤膜材料的制备方法，属于纳滤膜技术领域。

背景技术

纳滤膜分离过程是一种无相变、能耗低、选择分离性高的压力驱动过程，在废水处理、药物浓缩、生物制品纯化及饮用水软化等领域得到广泛应用。然而，进料液中的悬浮颗粒、胶体及微生物等易在膜上吸附粘结、沉降积累以及生长繁殖，造成严重的膜污染问题，导致膜分离性能及处理效率急剧下降，运行过程中的清洗及维护费用不断增加，从而严重地限制了纳滤膜的市场应用和长远发展前景。膜污染按污染物的种类可以划分为无机污染、有机污染及微生物污染三大类，其中无机及有机污染仅靠污染物在膜表面的沉淀结垢、静电吸附等物理作用形成，通过物理或化学清洗可以得到有效去除；微生物污染由于微生物与膜表面之间复杂的相互作用力及其特有的生物活性而成为膜污染监控领域的顽疾，通过传统的污染控制方法（如添加杀菌剂、膜清洗等）无法得到有效缓解。因此，备受关注的膜表面改性法成为控制膜生物污染最具发展前景的途径之一。

目前，抗污染膜表面的构建已取得显著成果，亲水性单体的引入有效地降低了表面有机污染物的吸附量，但微生物在膜表面的黏附依旧不可避免，经过一段时间的生长繁殖仍会造成严重的后果。因此，通过构建具有抗污染和抑菌双重功能的膜表面，不仅可以从源头上降低微生物的黏附量，而且可以原位抑制少量黏附的微生物的活性，能够有效地避免因微生物增殖引起的不可逆污染。但是由于简单的负载改性使纳滤膜表面的抗菌成分无法长久保存和固定，所以将其有效负载并制备具有优异抗菌稳定性能的纳滤膜材料很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有抗菌抗污染纳滤膜材料抗菌成分无法长久保存和固定，导致抗污染稳定性能较差的问题，提供了一种抗菌稳定型纳滤膜材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按质量比1:5，将花椒蛋白与去离子水搅拌混合并水浴加热，调节pH至3.5，得混合液并将胃蛋白酶添加至混合液中，水浴加热后继续加热煮沸并保温材料，离心分离，收集上层清液并调节pH至7.0，用超滤离心管分离纯化并收集纯化液；

（2）再按重量份数计，分别称量45～50份纯化液、60～80份pH为7.0磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、10～15份壳聚糖、3～5份盐酸多巴胺和1～2份几丁质酶置于搅拌机中，搅拌混合并超声分散得涂覆分散液；

（3）取聚酰胺纳滤膜并分别用无水乙醇和去离子水各洗涤3～5次，真空冷冻干燥得干燥纳滤膜，按质量比1:5，将干燥纳滤膜添加至涂覆分散液中并置于反应釜中；

（4）通氮气排除空气，在氮气气氛下静置处理，收集浸润纳滤膜并置于UV反应器中，采用紫外灯辐照处理，自然晾干并洗涤干燥，即可制备得一种抗菌稳定型纳滤膜材料。

步骤（1）所述的胃蛋白酶用量为50U/g。

步骤（1）所述的超滤离心管截留分子量为5～10ku。

步骤（4）所述的所述的氮气通入速率为125～150mL/min。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：