和涂覆于无纺布上的功能层构成；所述功能层的涂覆液是由醋酸纤维素、致孔剂、二氧化钛和溶剂混合形成的溶液，按重量百分比计，其各组分原料的配比为醋酸纤维素20%、聚乙二醇3%、甲醇5%、二氧化钛2%、丙酮20%、N-甲基吡咯烷酮38%
上述可分解表面有机污染物分离膜的制备方法，其步骤如下:
铸膜液的配制:称取醋酸纤维素100g，聚乙二醇15g、甲醇25g、二氧化钛10g，丙酮10g, N-甲基吡咯烷酮190g，配成溶液，先利用超声波震荡5分钟，再于50°C下搅拌10小时，在35°C下真空脱泡10小时后，得到铸膜液；
功能层的制备:利用刮刀将铸膜液均匀涂覆于无纺布上，涂覆厚度为150μπι (即初生液膜厚度为150 μ m)，在室温下空气中蒸发30秒后，浸入35°C纯水中凝胶固化成膜；再浸入30°C纯水中三次以出去参与溶剂，每次10分钟；接着在10°C的纯水中浸渍12小时候室温晾干，即得到无纺布/功能层的分离膜。
[0023]本实施例所制得的分离膜在以下测试条件开始测试膜的分离性能:温度20~30°C、操作压力0.05-0.2MPa的条件下，测试液为4mg/L的罗丹明b的水溶液，分离膜的性能是:截留率为55~70%，水通量为2580~3620L/(m2h)。
[0024]本实施例所制得的分离膜在以下测试条件开始测试膜对有机物的催化降解性能:取4cm2的分离膜浸入500ml的浓度为4mg/L的罗丹明b溶液，在500w氙灯光照条件下，每隔30分钟进行一次取样，利用紫外可见分光光度计对溶液浓度进行测试。发现经3小时后，溶液中的罗丹明b基本降解完全。
[0025]实施例3
一种可分解表面有机污染物的分离膜，所述分离膜是由聚酯无纺布层和涂覆于无纺布上的功能层构成；所述功能层的涂覆液是由醋酸纤维素、致孔剂、二氧化钛和溶剂混合形成的溶液，按重量百分比计，其各组分原料的配比为醋酸纤维素35%、乙二醇10%、甘油5%、聚乙烯吡咯烷酮10%、二氧化钛10%、丙酮20%、环丁砜10%。
[0026]上述可分解表面有机污染物分离膜的制备方法，其步骤如下:
铸膜液的配制:称取醋酸纤维素175g，乙二醇50g、甘油5g、聚乙烯吡咯烷酮50g，二氧化钛50g、丙酮100g，环丁砜50g，配成溶液，先利用超声波震荡5分钟，再于40°C下搅拌10小时，在35°C下真空脱泡24小时后，得到铸膜液；
功能层的制备:利用刮刀将铸膜液均匀涂覆于无纺布上，涂覆厚度为150μπι (即初生液膜厚度为150 μ m)，在室温下空气中蒸发30秒后，浸入35°C纯水中凝胶固化成膜；再浸入30°C纯水中三次以出去参与溶剂，每次10分钟；接着在10°C的纯水中浸渍12小时候室温晾干，即得到无纺布/功能层的分离膜。
[0027]本实施例所制得的分离膜在以下测试条件开始测试膜的分离性能:温度20~30°C、操作压力0.05-0.2MPa的条件下，测试液为4mg/L的罗丹明b的水溶液，分离膜的性能是:截留率为25~60%，水通量为2750~3820L/(m2h)。
[0028]本实施例所制得的分离膜在以下测试条件开始测试膜对有机物的催化降解性能:取4cm2的分离膜浸入500ml的浓度为4mg/L的罗丹明b溶液，在500w氙灯光照条件下，每隔30分钟进行一次取样，利用紫外可见分光光度计对溶液浓度进行测试。发现经2小时后，溶液中的罗丹明b基本降解完全。
【主权项】
1.一种可分解表面有机污染物的分离膜，其特征在于:所述分离膜为聚酯无纺布层和涂覆于无纺布上的功能层； 所述功能层由醋酸纤维素、致孔剂、二氧化钛和溶剂混合成溶液，按重量百分比计:醋酸纤维素10~38%，致孔剂1~29%，二氧化钛1~10%，溶剂60~88%，经相转化方法制成功能层。
2.根据权利要求1所述的一种可分解表面有机污染物的分离膜，其特征在于:所述醋酸纤维素的乙酰基含量为37%~40%。
3.根据权利要求1所述的一种可分解表面有机污染物的分离膜，其特征在于:所述致孔剂为选自聚乙二醇、聚乙烯醇、乙二醇、甘油、甲醇、聚乙烯吡咯烷酮的一种或几种按任意比例的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种可分解表面有机污染物的分离膜，其特征在于:所述溶剂为选自环丁砜、丙酮、N-甲基吡咯烷酮的一种或几种按任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种可分解表面有机污染物的分离膜，其特征在于: 所述二氧化钛为直径为20nm~40nm之间的二氧化钛纳米颗粒。
6.根据权利要求1-5所述的一种可分解表面有机污染物分离膜的制备方法，其步骤如下: Cl)铸膜液的配制:按功能层配比:醋酸纤维素10~38%，致孔剂1~29%，二氧化钛1-10%,溶剂60~88%将醋酸纤维素、致孔剂、二氧化钛和溶剂混合成溶液，经搅拌充分均匀溶解后，真空脱泡处理得到铸膜液； (2)功能层的制备:将铸膜液涂覆于无纺布上，涂覆厚度为100~300 μπι，然后浸入水中，经相转化成型，取出后室温晾干，即得到聚酯无纺布/功能层的基体材料。
7.根据权利要求6所述的一种可分解表面有机污染物分离膜的制备方法，其特征在于:所述步骤(I)中功能层配比溶液充分溶解的条件是利用超声波震荡5分钟，将二氧化钛分散于溶剂中形成悬浊液，之后在温度20~75°C下搅拌4~48小时；所述真空脱泡处理的条件是在温度25~75°C下真空中脱泡1~30小时。
8.根据权利要求6所述的一种可分解表面有机污染物分离膜的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中铸膜液涂覆于无纺布上相转化成型的条件是在温度为10~40°C的空气中停留30~180秒进行表面蒸发后，浸入水中凝胶固化成膜。
9.根据权利要求6所述的一种可分解表面有机污染物分离膜的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中铸膜液涂覆于无纺布上，浸入水中分两个阶段进行，第一阶段:多次浸入10~60°C水中除去参与反应的溶剂，每次浸入时间优选10分钟；第二阶段:在10~60°C水中5~24小时浸渍，使分离膜中的致孔剂和溶剂与水进行充分交换，得到所需的分离膜。
【专利摘要】本发明涉及一种可分解表面有机污染物的分离膜及制备方法，其特征在于：所述分离膜为聚酯无纺布层和涂覆于无纺布上的功能层；所述功能层由醋酸纤维素、致孔剂、二氧化钛和溶剂混合成溶液，按重量百分比计：醋酸纤维素10~38%，致孔剂1~29%，二氧化钛1~10%，溶剂60~88%，经铸膜液的制备、功能层的制备工序得到的分离膜能够在光照条件下自行降解表面有机污染物，对有机物的水溶液，具有较大的水通量和较高的有机物分子的截留率，同时具备较好的耐酸和耐氯性能。
【IPC分类】B01D67-00, B01D71-16, B01D71-48, B01D69-02, B01J31-38
【公开号】CN104801203
【申请号】CN201510033447
【发明人】陈喆, 张永进, 张勇, 付秋明, 毛样武
【申请人】湖北步洲环保科技有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月23日