[发明专利]一种层层自组装主客体识别的PVDF抗菌纳滤膜及制备方法

说明书

本发明公开了一种层层自组装主客体识别的PVDF抗菌纳滤膜及制备方法，包括如下步骤：将含羧基的聚合物、聚偏氟乙烯聚合物以及制孔剂溶于极性溶剂中，加热并搅拌，得到铸膜液；将铸膜液刮在无纺布上，浸入凝固浴中得到基膜；将基膜浸入羧基活化液中；加入聚阳离子溶液中继续浸泡，取出；浸入聚阴离子溶液中，取出；将邻氨基苯甲酸甲酯溶解于乙醇水溶液中，喷涂至膜上，得到PVDF抗菌纳滤膜。本发明的有益效果在于：基膜表面的羧基与聚阳离子形成共价键，同时电解质之间的静电相互作用和主客体识别作用，提高了涂覆层间的稳定性，制得的纳滤膜皮层薄，通量高且亲水性好；在分离层间引入邻氨基苯甲酸甲酯，使制得的纳滤膜具有抗菌的功能。

技术领域

本发明涉及纳滤膜制备技术领域，具体涉及一种层层自组装主客体识别的PVDF抗菌纳滤膜及制备方法。

背景技术

纳滤膜是介于反渗透与超滤之间的一种膜，具有分离多价离子与一价离子的性能，广泛应用在地表水，自来水净化等水处理领域，但膜生物污染导致其使用寿命短，成本增加，成为亟需解决的问题之一。

纳滤膜在使用过程中，水中微生物和细菌会在膜上沉积，并快速形成生物膜阻塞膜孔，造成膜通量下降。目前常用的抗菌方法是将抗菌剂如纳米银粒子，抗菌肽，抗生素，季铵盐等，通过一定的方式固定在膜上，杀死膜上的细菌，减少膜污染。但细菌长期暴露在具有抗生素的膜附近，会产生耐药性；而无机离子在膜表面的逐渐溶出，会增加新的污染物，威胁人类健康。层层自组装技术是通过将基底置于带相反电荷的聚电解质中，以分子间的静电力，氢键，配位键及共价键为驱动力，对基底进行表面修饰的一种方法，具有操作简单，分离层厚度易于控制等优点，常用在纳滤膜的制备中。但由于传统的层层自组装得到的纳滤膜分离层容易溶胀、脱落，分离精度不高，因此，解决上述问题，开发出具有高通量，抗污染性能强，分离层稳定的抗菌纳滤膜，尤其重要。

发明内容

本发明公开了一种层层自组装主客体识别的PVDF抗菌纳滤膜，其可以有效解决背景技术中涉及的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种层层自组装主客体识别的PVDF抗菌纳滤膜及制备方法，该制备方法包括如下步骤：

步骤一、按质量分数，将0.5-3份含羧基的聚合物、14-17份聚偏氟乙烯聚合物以及2-6份制孔剂溶于极性溶剂中，加热至温度60-80℃并搅拌5-8h，得到透明铸膜液，将得到的铸膜液刮在无纺布上，浸入温度20-60℃的凝固浴中得到基膜；

步骤二、在室温下，将基膜浸泡羧基活化液中0.5h-3h；

步骤三、浸泡后，再将基膜浸入含主体的聚阳离子溶液中一段时间后，取出，用去离子水清洗；

步骤四、清洗后，再将基膜浸入含客体的聚阴离子溶液中一段时间后，取出，用去离子水清洗；

步骤五、将邻氨基苯甲酸甲酯溶解于50％乙醇水溶液中，然后喷涂至基膜上；

步骤六、重复步骤三至步骤五，得到PVDF抗菌纳滤膜。

作为本发明的一种优选改进，在步骤一中，在无纺布上的刮膜厚度为0.3-0.4μm，基膜取出后置于去离子水中浸泡24h。

作为本发明的一种优选改进，在步骤一中，含羧基的聚合物选自苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸中的任意一种，其中苯乙烯-马来酸酐共聚物分子量为1000-10000Da。

作为本发明的一种优选改进，在步骤一中，制孔剂选自聚乙烯吡咯烷酮(PVPK30)、聚乙二醇(PEG 200-2000)中的任意一种。

作为本发明的一种优选改进，在步骤一中，极性溶剂选自N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、 N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的任意一种。