[发明专利]复合分离膜及其制备方法

说明书

本发明涉及膜分离技术领域，具体涉及提供了一种复合分离膜的制备方法，包括以下步骤：将铁磁金属‑氧化锌复合颗粒放入聚合物铸膜液中，得到共混膜溶液；对所述共混膜溶液进行刮膜，在刮膜的过程中，加入外部磁场以将铁磁金属‑氧化锌复合颗粒吸引到所述共混膜溶液的表面；然后进行相转化。本发明通过加入外部磁场将铁磁金属‑氧化锌复合颗粒原位还原在共混膜溶液的表面，大大提高了复合分离膜的通量恢复率，且该反应过程条件温和、无需能耗、反应效率高、具有明显的推广优势。

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，具体涉及一种复合分离膜及其制备方法。

背景技术

可利用淡水资源不断萎缩。此外，水污染使有限的水系统变得更糟。水体中的污染物对人体危害极大，可导致多种疾病。膜技术作为一门崭新的跨学科实用化技术，近年来在污水资源化利用方面也渐露头角。使用膜分离技术可以去除水中的悬浮物、细菌、有毒金属物质和有机物，大大改善水质。与传统分离技术相比，膜技术更具有高效、节能、环境友好、过程容易控制、操作方便、易与其他技术集成等优点。因此，膜法水处理技术被誉为“二十一世纪的水处理技术”。分离膜是目前处理地表水污染最理想的方法之一。然而，水中的有机物(包括多糖、细菌等)是膜污染形成的重要因素，这在很大程度上限制了膜技术的应用。因此，有效地减少膜污染迫在眉睫。

受膜技术的吸引，研究者开展了各种的膜技术的研发。其中，研发具有特殊功能性的分离膜是当前一个热点。ZnO是一种非常好的光催化材料，近年来，由于其环保性能得到了广泛的应用。有研究表明其在分离膜中的应用表现为提高膜的渗透性和防污能力。之前的报道也说明了添加的氧化锌纳米颗粒可以提供亲水性羟基，从而降低牛血清白蛋白(BSA)对膜表面的粘附。然而，之前的研究和其他报道都发现ZnO颗粒在铸膜液中会团聚。此外，由于密度因素，大部分ZnO粒子团聚于膜的内部。这不仅降低了添加ZnO的防污效果，而且严重阻碍了复合膜的光催化功能。基于此，提供一种新型的复合分离膜是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题。为此，本发明提出一种复合分离膜及其制备方法，大大提高了复合分离膜的通量恢复率，操作简单、成本低、可恢复、易于实现工业化应用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种复合分离膜的制备方法，包括以下步骤：

将铁磁金属-氧化锌复合颗粒放入聚合物铸膜液中，得到共混膜溶液；

对所述共混膜溶液进行刮膜，在刮膜的过程中，加入外部磁场以将所述铁磁金属-氧化锌复合颗粒吸引到所述共混膜溶液的表面；然后进行相转化。

本发明第二方面提供了一种由上述制备方法制备得到的复合分离膜。

另外，根据本发明上述复合分离膜的制备方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述铁磁金属-氧化锌复合颗粒的制备方法包括以下步骤：

将铁磁金属颗粒浸入多巴胺溶液中，震荡后用磁铁吸出，得到多巴胺涂敷的铁磁金属颗粒；将所述多巴胺涂敷的铁磁金属颗粒浸入含有氧化锌的去离子水中。该方法适用性强，可以轻易的实现多巴胺的涂覆，且设备简单、成本低、易于实现大规模工业化应用。

根据本发明的一个实施例，所述震荡的时间为：20-24h，所述震荡的温度为30-35℃。

根据本发明的一个实施例，所述铁磁金属颗粒选自镍颗粒或铁颗粒，所述聚合物选自聚偏氟乙烯、聚砜、聚乙烯或聚丙烯中的任一种，优选地，所述铁磁金属颗粒选自镍颗粒，所述聚合物选自聚偏氟乙烯。

根据本发明的一个实施例，所述镍颗粒的制备方法包括以下步骤：将六水合硫酸镍、十水合焦磷酸钠、氨水、二甲胺基甲硼烷依次倒入去离子水中，得到溶解液；将硝酸银倒入所述溶解液中。