[发明专利]微滤膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种微滤膜及其制备方法和应用，所述微滤膜为聚离子液体制成的聚离子液体膜，所述聚离子液体膜的孔径为0.1μm‑1μm，孔隙率为75％‑85％。本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1)微滤膜具有较高的机械性能、耐溶剂性和离子交换能力；2)微滤膜为聚离子液体制成的，具备的荷电性能能够分离氨基酸混合物，选择性高，适用性强；3)微滤膜具有的多孔、大孔径结构，使其对压力、能耗要求降低，水通量提高。

技术领域

本发明涉及过滤膜材料技术领域，更具体地，涉及一种微滤膜及其制备方法、包括该微滤膜的过滤介质、过滤装置及其利用该过滤装置分离氨基酸的方法。

背景技术

随着氨基酸行业的快速发展，我国对氨基酸的需求量也日益增加。目前通过人工合成氨基酸的主要方法有蛋白质水解法、微生物发酵法及化学合成法等。然而其产物多为各种氨基酸的混合物，无法直接使用。同时氨基酸行业制造的废水中也含有大量的氨基酸混合物，如味精行业产生的废水中含有大量的苏氨酸和谷氨酸，添加剂阿斯巴甜制造行业废水中含有大量的天冬氨酸和苯丙氨酸，如若不进行回收处理，将造成严重的资源浪费及环境污染。

现常用氨基酸分离方法为荷电纳滤膜分离法。通过高压下使氨基酸混合物溶液通过纳滤膜，利用纳滤膜表面荷电性及氨基酸的等电点特性实现分离。然而荷电纳滤膜的孔径较小，在操作过程中要求施加足够大的压力(0.6MPa以上)，能耗以及对设备的要求非常高，且膜纯水通量小。

发明内容

基于此，针对现有技术中荷电纳滤膜的孔径较小，在操作过程中要求施加足够大的压力(0.6MPa以上)，且膜纯水通量小的技术问题，提供一种微滤膜。

一种微滤膜，所述微滤膜为聚离子液体制成的聚离子液体膜，所述聚离子液体膜的孔径为0.1μm-1μm，孔隙率为75％-85％。

在一些实施方案中，所述聚离子液体的阴离子选自L-天冬氨酸、L-谷氨酸，L-苏氨酸、L-苯丙氨酸、L-丝氨酸、L-半胱氨酸，L-赖氨酸、L-组氨酸、L-精氨酸和L-缬氨酸中的一种或多种。

在一些实施方案中，所述聚离子液体的阴离子选自樟脑磺酸、苹果酸和葡萄糖酸中的一种或多种。

在一些实施方案中，所述聚离子液体的阳离子含环糊精和/或薄荷醇基。

在一些实施方案中，所述聚离子液体的阳离子含环糊精和/或薄荷醇基。

在一些实施方案中，所述微滤膜的厚度为0.02mm～0.06mm。

本发明还提供一种上述任一实施方案中所述的微滤膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、将聚离子液体溶解于有机溶剂中；

S2、向上述溶液中加入改性剂溶解后超声分散，得到铸膜液；

S3、将所述铸膜液铺到聚四氟乙烯板上后进行干燥处理；

S4、将S3步骤中聚四氟乙烯板浸泡水中后取出、剥离，得到微滤膜。

在一些实施方案中，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；和/或，所述改性剂为聚偏二氟乙烯。

在一些实施方案中，所述聚偏二氟乙烯的质量分数为10％～80％。

本发明还提供了一种过滤介质，包括上述任一项实施方案中所述的微滤膜或上述任一项实施方案中所述的制备方法所制得的微滤膜。

本发明还提供了一种过滤装置，该过滤装置包括上述的过滤介质。

本发明还提供了一种氨基酸的分离方法，将pH为1.5～11的氨基酸混合液通入含上述实施方案中所述过滤装置中，通过减压抽滤使所述氨基酸混合液透过微滤膜，分离得到不同种类的氨基酸。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果: