[发明专利]一种亲水改性聚醚砜中空纤维超滤膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种亲水改性聚醚砜中空纤维超滤膜的制备方法，包括以下步骤：(1)对底膜进行预处理；(2)配制Tris‑HCl缓冲液；(3)向Tris‑HCl缓冲液中加入纳米氯化钙颗粒和纳米氯化铝颗粒，溶解，过滤，得到滤液；(4)向滤液中加入单宁酸，得到改性单宁酸缓冲液；(5)向底膜中加入改性单宁酸缓冲溶液，浸渍，得到粗品；(6)将得到的粗品先用去离子水冲洗，再放入甘油溶液中浸泡，取出后，正向悬挂10‑14h，之后反向悬挂10‑14h晾干，即得成品。本发明技术方案制备的亲水改性聚醚砜中空纤维超滤膜，利用改性后的单宁酸改性的聚醚砜中空纤维超滤膜的通量可达105.63L/m²·h，解决了现有聚醚砜制成的超滤膜一般具有通量较低的缺点。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种亲水改性聚醚砜中空纤维超滤膜的制备方法。

背景技术

自来水作为人类生活必须品，其是否健康一直是人们关注的焦点，随着环境的恶化，自来水的水质也发生了巨大的变化，虽说使用初步的过滤技术减少了其对人类身体的危害，但其中的微小物质用传统手段依然难以去除，近年来人们通过使用膜分离技术，分离处理细菌等微小物质。聚醚砜作为一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是制作超滤膜的极佳材料。中空纤维膜，是成膜技术中走向成熟的产物，其接触面积大，过滤性能好，被许多企业大量使用。

聚醚砜虽然优势巨大，但其缺点也较为明显，聚醚砜疏水性较强，用聚醚砜所制成的超滤膜一般通量较低，故一般需要对其进行改性处理，处理的方法有共混、紫外、等离子体等技术，但这些技术一般成本较高，转换成实际应用的并不多见，而在膜表面进行改性更加贴合实际，更加适合工业生产。受海洋贻贝蛋白结构的启发，多巴胺的黏附性能广受关注，但其价格较高，而且所形成的高聚物容易堵塞膜孔造成通量下降，不适合工业生产。单宁酸作为一种亲水性单体与多巴胺具有类似的结构，其主要从植物多酚中提取，成本较低，是优良的改性材料。而中空纤维超滤膜，膜孔较小，单宁酸虽然可以作为其改性材料，但是，单宁酸化学活性高，改性后的中空纤维超滤膜表面易被氧化，十分影响膜的过滤效果。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种亲水改性聚醚砜中空纤维超滤膜的制备方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种亲水改性聚醚砜中空纤维超滤膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚醚砜中空纤维底膜先用无水乙醇润洗，再用去离子水冲洗，对聚醚砜中空纤维底膜进行预处理，待用；

(2)称取三羟甲基氨基甲烷，加入稀盐酸溶液，再加入去离子水配制Tris-HCl缓冲液；

(3)向pH为7-8的Tris-HCl缓冲液中加入纳米氯化钙颗粒和纳米氯化铝颗粒，混合搅拌均匀，持续滴加Tris-HCl缓冲液至纳米氯化钙颗粒和纳米氯化铝颗粒全部溶解，保持pH为7-8，过滤，得到滤液，向得到的滤液中加入单宁酸，得到改性单宁酸缓冲液；

(4)向预处理后的聚醚砜中空纤维底膜中加入改性单宁酸缓冲溶液，浸渍1-17h，得到粗品；

(5)将得到的粗品先用去离子水冲洗，再放入甘油溶液中浸泡3-5h，取出后，正向悬挂10-14h，之后反向悬挂10-14h晾干，即得成品。

进一步地，步骤(3)中，上述纳米氯化钙颗粒和纳米氯化铝颗粒的总添加量为单宁酸质量的40-50％。

进一步地，步骤(4)中，上述改性单宁酸缓冲液的浓度为1-40mg/mL。

进一步地，上述改性单宁酸缓冲液的浓度为1.25-40mg/mL。

进一步地，上述改性单宁酸缓冲液的浓度为25-40mg/mL。

进一步地，步骤(5)中，上述甘油溶液中甘油与水的体积比为0.8-1.2：1。