[发明专利]基于非金属多掺杂nTiO2的可见光催化平板式超滤膜及制备方法

摘要

本发明公开了一种基于非金属多掺杂nTiO₂的可见光催化平板式超滤膜及制备方法，属于膜分离技术领域。将8.0%～20.0%(w/w)聚砜或聚醚砜、5.0%～15.0%(w/w)致孔剂、0.05%～2.0%(w/w)表面活性剂、0.05%～5.0%(w/w)非金属多掺杂nTiO₂和58.0%～86.9%(w/w)溶剂按照一定的顺序加入到三口圆底烧瓶中，在30～80℃温度下搅拌溶解5～16小时至完全溶解，静置脱泡8～24小时，制成铸膜液；采用相转化法在洁净的玻璃板上刮膜，制备可见光催化平板式超滤膜。本发明所制备超滤膜的纯水通量≥450L/m²·hr·0.1MPa，牛血清蛋白截留率≥90.00％，对黄腐酸的降解去除率达到65%左右（模拟可见光下，运行1小时），具有良好的抗污染性能和可见光催化性能。本发明产品特别适用于微污染水源水处理、海水淡化预处理及生物、化工、医药领域废水的处理与回用等。

主权项

1.一种基于非金属多掺杂nTiO₂的可见光催化平板式超滤膜，其特征在于，其铸膜液中含有非金属多掺杂nTiO₂，并影响超滤膜的结构和性能；铸膜液由以下质量百分比的物质组成：聚合物膜材料8.0%～20.0%(w/w)、致孔剂5.0%～15.0%(w/w)、表面活性剂0.05%～2.0%(w/w)、非金属多掺杂nTiO₂2.5%～5.0%(w/w)，其余为溶剂；/n所述的非金属多掺杂nTiO₂为碳、氮、硫、氟、磷、硼、氯、溴、碘的两种或三种元素共同掺杂nTiO₂制备的可见光催化剂的一种；/n所述的聚合物膜材料为聚砜、聚醚砜的一种；/n所述致孔剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮的一种；/n所述的表面活性剂为非离子表面活性剂，为聚山梨酯（吐温）、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦中的一种；/n所述的溶剂为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）的一种或两种混合；/n所述的基于非金属多掺杂nTiO₂的可见光催化平板式超滤膜的制备方法包括：/n步骤（1）将一定量的溶剂、致孔剂、表面活性剂和非金属多掺杂nTiO₂按照一定的比例、顺序分别加入到三口圆底烧瓶中，搅拌均匀；/n步骤（2）将聚砜或聚醚砜加入到三口圆底烧瓶中，在30～80℃温度下搅拌溶解5～16小时至完全溶解，静止放置脱泡8～24小时，即得到可见光催化平板式超滤膜铸膜液；/n步骤（3）将脱泡后的铸膜液倒在洁净的玻璃板上，采用特制的平板膜刮刀刮制成膜，在空气中停留5～60秒后，将玻璃板轻轻放入15～50℃恒温凝固浴中凝固成形，膜成形后自动脱离玻璃板，将膜取出后经去离子水洗涤、50%甘油浸泡处理即可制得基于非金属多掺杂nTiO₂的可见光催化平板式超滤膜。/n