[发明专利]一种含羧化g-C

说明书

本发明公开了一种含羧化g‑C₃N₄的海藻酸钙抗菌水凝胶过滤膜的制备方法。首先用重铬酸钾和硫酸的混合水溶液对g‑C₃N₄进行化学氧化，在其基面上生成羟基和羧基，为了进一步提高g‑C₃N₄表面的羧基含量，将化学氧化后的g‑C₃N₄与氯乙酸反应得到羧化g‑C₃N₄。接下来将羧化g‑C₃N₄充分分散到水中，加入海藻酸钠充分溶解，得到铸膜液。将该铸膜液刮成膜并浸泡于可溶性钙盐水溶液中充分交联，得到一种含羧化g‑C₃N₄的海藻酸钙抗菌水凝胶过滤膜。钙离子可同时交联羧化g‑C₃N₄上的羧基和海藻酸盐上的羧基，生成有机无机杂化材料，从而提高了海藻酸钙水凝胶的强度，降低了其溶胀性能。g‑C₃N₄赋予海藻酸钙水凝胶良好的抗菌性能，从而使含羧化g‑C₃N₄的海藻酸钙抗菌水凝胶过滤膜可长期使用。

技术领域

本发明涉及一种含羧化g-C₃N₄的海藻酸钙抗菌水凝胶过滤膜的制备方法，属于功能材料和膜分离领域。

本发明涉及抗菌、过滤膜、水凝胶等技术领域。具体涉及一种含羧化g-C₃N₄的海藻酸钙抗菌水凝胶过滤膜的制备方法。

背景技术

膜分离技术以其独特的优点和广泛适应性已经成为一种重要的分离技术。随着膜分离应用领域的不断扩大，制膜工艺的日趋成熟，膜分离技术已经成功的应用在工业生产的各个领域，如能源，矿产，石油化工，医疗，食品，水处理，海水淡化等。与传统的分离方法相比，膜分离具有占地面积少，工艺简单、操作方便、投资少、低污染等优点，满足当今社会节能减排可持续发展的需求。传统膜通常由无机材料(陶瓷)、有机高分子材料或无机有机复合材料制成，其结构分为多种；不同的材料和结构决定了膜的应用方向和分离程度，从而对应不同的用途。与无机膜相比聚合物膜具有尺寸小，能耗低，制备简单，价格便宜等的优势，但是也存在着一定的弊端，分离膜的耐酸碱性，耐有机溶剂以及应用过程中膜容易滋生细菌、机械强度差、热稳定性差严重等问题。

抗菌方法可分为物理方法和化学方法两类。物理方法是通过温度、压力以及使用环境的电磁波、电子射线等物理手段杀菌；化学方法则是通过调节pH值进行气体交换、失水隔离营养源等手段灭菌。而目前在材料领域使用的方法主要是通过添加抗菌剂的办法来达到抗菌的效果，这种方法均有适用面广、效率高、有效期长的特点。抗菌剂大体上可分为无机系、有机系和天然生物系3大类；无机抗菌剂利用银、铜、锌等金属的抗菌能力，通过物理吸附离子交换等方法，将银、铜、锌等金属固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制品中即获得具有抗菌能力的材料，其不会使细菌产生耐药性，但无机抗菌剂通常在纳米尺寸使抗菌效果才明显，随着纳米尺寸的增加，抗菌效果逐步下降。而无机抗菌剂容易团聚，团聚后尺寸明显变大，进而使其抗菌效果大幅度降低。