一种用溶菌酶和THPS改性阴离子交换膜的方法

本发明涉及一种改性阴离子交换膜的方法。

背景技术：

0、技术背景

1、淡水作为人类生存与发展的核心资源，在生命延续过程中具有不可或缺的价值。据调查显示，淡水资源不足海水资源的1％，显得极为稀缺。近年来，针对海水淡化的各类研究与支持政策在全球范围内逐步缓解了淡水危机。其中，基于膜的技术因具有高效低能耗等特性，对海水淡化起到了重大推动作用，尤其是电渗析(ed)技术，其淡化能力已占全球咸水淡化能力的6％。

2、随着ed技术在各领域的广泛应用，生物污染这一现实问题逐渐凸显出来。特别是细菌介导的生物污染，呈现出在膜表面生长繁殖形成致密生物膜的趋势，对膜的分离效率和使用寿命造成严重影响。在抗菌膜领域，主要研究方向是在膜表面构建抗菌功能层。然而，在研究表面改性的过程中，往往忽视了抗菌试剂的生物安全性和环境保护性(如重金属离子及其氧化物、抗生素等)。因此，有必要研究一种绿色环保应用于电渗析系统的抗生物污染方法，以提高阴离子交换膜的使用性能。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种用溶菌酶和四羟甲基硫酸磷(thps)改性阴离子交换膜的方法，获得一种绿色环保的、具有良好抗生物污染性能、抑菌性能和分离性能的阴离子交换膜。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种用溶菌酶和thps改性阴离子交换膜的方法，所述的thps是指四羟甲基硫酸磷，所述方法包括如下步骤：

4、步骤1：将商业阴离子交换膜依次浸泡在氢氧化钠溶液、氯化钠溶液中，然后用去离子水洗涤、干燥，完成对原膜的预处理；

5、步骤2：在室温下，将步骤1处理后的原膜安装在改性装置中并在改性装置的料液室加入反应液①，使原膜的单面与反应液①接触，所述反应液①的组成为含9.00-11.00mm左旋多巴胺和0.5-1mg/ml溶菌酶的ph在8.0-9.0之间的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(tris-hcl)缓冲液，室温下进行搅拌，反应10-14小时，待反应完成后，将反应液倾倒，并用去离子水充分洗净，得到的膜命名为e-lys膜；

6、步骤3：在室温下，往料液室中加入反应液②并使e-lys膜的改性面与反应液②接触，发生mannich-type反应，所述反应液②的组成为1.0-1.5mm thps的水溶液，室温下连续反应6-8小时，反应完全后倒出反应液，取出改性膜，用去离子水冲洗干净，命名为e-lys@thps膜。

7、作为优选，步骤1中，商业阴离子交换膜依次在0.2m的氢氧化钠溶液、氯化钠溶液中依次浸泡30分钟，然后取出膜并用去离子水冲洗干净，干燥至少24小时。

8、作为优选，步骤2中，所述三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(tris-hcl)缓冲液的ph控制在8.3-8.7之间。

9、作为优选，步骤2中，反应时间控制在12小时。

10、作为优选，步骤2中，所述反应液①中，左旋多巴胺的含量为9.00-11.00mm，最优选10.01mm。

11、作为优选，步骤2中，所述反应液①中，溶菌酶的浓度为0.7mg/ml。

12、作为优选，步骤3中，反应时间控制在7小时。

13、作为优选，步骤3中，所述反应液②中，thps含量为1.0-1.5mm之间，最优为1.31mm。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明用用溶菌酶和thps改性来提高阴离子交换膜抗生物污染性能，制备得到了一种绿色环保、具有抗生物污染性能的阴离子交换膜，改性的阴离子交换膜在不影响分离性能的情况先显著提高了膜的抗生物膜性能、抑菌性能且绿色环保。

技术特征：

1.一种用溶菌酶和thps改性阴离子交换膜的方法，所述的thps是指四羟甲基硫酸磷，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液的ph控制在8.3-8.7之间。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，反应时间控制在12小时。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述反应液①中，左旋多巴胺的含量为10.01mm。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述反应液①中，溶菌酶的浓度为0.7mg/ml。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3中，反应时间控制在7小时。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述反应液②中，thps含量为1.31mm。

技术总结
本发明公开了一种用溶菌酶和THPS改性阴离子交换膜的方法，其包括如下步骤：步骤1：将商业阴离子交换膜进行预处理；步骤2：在改性装置的料液室加入含左旋多巴胺和溶菌酶的反应液①，使预处理后的原膜的单面与反应液①接触，室温下搅拌反应完成后，将反应液倾倒，用去离子水充分洗净，得到的膜命名为E‑Lys膜；步骤3：往料液室中加入含THPS的反应液②并使E‑Lys膜的改性面与反应液②接触，发生Mannich‑type反应，室温下连续反应完全后倒出反应液，取出改性膜，用去离子水冲洗干净，命名为E‑Lys@Thps膜。本发明获得了一种绿色环保的、具有良好抗生物污染性能、抑菌性能和分离性能的阴离子交换膜。

技术研发人员：沈江南,姚宇洋,陆月月,廖俊斌,陈奕韬
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27