[发明专利]一种载银氧化石墨烯聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法

说明书

本发明属于膜制备领域，特别涉及一种载银氧化石墨烯聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法，所述中空纤维超滤膜是采用铸膜液纺丝得到；所述铸膜液中包含载银氧化石墨烯。本申请的中空纤维超滤膜中银离子与各类物质具有好的结合性，协助提高中空纤维超滤膜的抗菌性。

技术领域

本发明属于膜制备领域，特别涉及一种载银氧化石墨烯聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法。

背景技术

聚偏氟乙烯是疏水性材料，其所制备的中空纤维超滤膜在工程应用中，其抗污染性一直是研究的关键点，提高膜丝的抗菌性和亲水性能极大程度的提高抗污染性，延长超滤膜的使用寿命。

氧化石墨烯是一种二维平面结构，具有较大的比表面积，表面拥有丰富的羟基、羧基和含氧官能团，能在很大程度上提高超滤膜的亲水性。银离子具有较大的比表面积，通过改变细菌细胞膜的结构和性质，达到优异的抗菌性能。两者的结合理论上可以提高超滤膜的亲水性和抗菌性，然而单纯的银离子不能和氧化石墨烯牢固结合。

发明内容

本申请为了更好的提高中空纤维超滤膜的抗菌性，提供一种载银氧化石墨烯聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法。

为实现上述技术目的，本申请采用的技术方案为：一种载银氧化石墨烯聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜，所述中空纤维超滤膜是采用铸膜液纺丝得到；所述铸膜液中包含载银氧化石墨烯。

作为本申请改进的技术方案，所述铸膜液包括如下质量百分含量的各物质：

载银氧化石墨烯15-45％

有机溶剂20-75％

聚偏氟乙烯树脂10-25％

聚合物致孔剂10-30％

添加剂0.5-5％。

作为本申请改进的技术方案，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

作为本申请改进的技术方案，所述载银氧化石墨是以乙二胺为链接剂将银离子交联固定于氧化石墨烯上。

作为本申请改进的技术方案，所述载银氧化石墨是采用如下步骤制备而成：将氧化石墨烯置于有机溶剂中，氧化石墨烯与有机溶剂重量比介于1％-5％；二者混合液在超声波内震荡分散2-8小时，加入重量比2-10％乙二胺和重量比1-5％氨水，氨水作为缓冲溶液，为乙二胺与氧化石墨烯的络合提供缓冲碱性环境，在30-80℃搅拌1-3小时。再加入重量比0.2-2％硝酸银、重量比0.1-1％的阴离子表面活性剂和重量比0.2-2％还原剂，超声波内震荡分散0.2-1小时，在20-70℃搅拌反应10-24小时。硝酸银作为银离子载体，银离子和与乙二胺络合的氧化石墨烯牢固结合，还原剂在表面活性剂的保护下还原已络合的银离子。

作为本申请改进的技术方案，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

作为本申请改进的技术方案，所述的还原剂包括水合肼、硼氢化钠、羟基胺中的一种或多种。

作为本申请改进的技术方案，所述的聚合物致孔剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、丙三醇、乙二醇中的一种或多种。

作为本申请改进的技术方案，所述的添加剂包括高氯酸锂、氯化锂、吐温中的一种或多种。

本申请的另一目的是提供一种基于载银氧化石墨烯聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：载银氧化石墨烯溶液制备：

步骤二：铸膜液制备：