采用载银纳米复合材料制备抗菌抗污染超滤膜的方法_2

文档序号:9442945阅读:来源:国知局
,离心洗涤后干燥,得到聚多巴胺修饰的纳米材料。然后,配制50mL含0.25g聚多巴胺修饰纳米材料的水分散液,加入0.1g硝酸银和0.025g聚乙二醇,搅拌12小时,离心洗涤后干燥,得到载银纳米复合材料。
[0033](2)取0.2g载银纳米复合材料分散在8.0g 二甲基甲酰胺中,之后加入1.Sg聚砜,搅拌至完全溶解后,静置得到铸膜液,将铸膜液用刮膜机在玻璃板上涂膜,预蒸发后浸于10:1的水与二甲基甲酰胺的混合物,得到含载银纳米复合材料的超滤膜。
[0034]经测试,相比未改性聚砜超滤膜,含载银纳米复合材料的聚砜超滤膜的表面接触角下降10°,纯水渗透通量提高80%,对牛血清蛋白的截留率基本不变,蛋白过滤通量提高50%,经蛋白过滤污染后膜的通量恢复率提高20%,和菌液接触5小时后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的杀菌率均达到90%以上。
[0035]实施例4
[0036](I)配制50mL含0.1g聚苯胺纳米纤维的水分散液,加入0.09g三羟甲基氨基甲烷和0.2g盐酸多巴胺,搅拌反应2小时,离心洗涤后干燥,得到聚多巴胺修饰的纳米材料。然后,配制50mL含0.1g聚多巴胺修饰的纳米材料的水分散液,加入0.2g硝酸银和0.25g羟乙基纤维素,搅拌5小时,离心洗涤后干燥,得到载银纳米复合材料。
[0037](2)取0.1g载银纳米复合材料分散在17.9gN-甲基吡咯烷酮中,之后加入2.0g聚偏氟乙烯,搅拌至完全溶解后,静置得到铸膜液,将铸膜液用刮膜机在玻璃板上涂膜,预蒸发后浸于50:1的水与乙醇的混合物,得到含载银纳米复合材料的超滤膜。
[0038]经测试,相比未改性聚偏氟乙烯超滤膜,含载银纳米复合材料的聚偏氟乙烯超滤膜的表面接触角下降25°,纯水渗透通量提高50%,对牛血清蛋白的截留率基本不变,蛋白过滤通量提高20%,经蛋白过滤污染后膜的通量恢复率提高20%,和菌液接触5小时后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的杀菌率均达到90%以上。
[0039]实施例5
[0040](I)配制50mL含0.25g聚苯胺纳米纤维的水分散液,加入0.09g三羟甲基氨基甲烷和0.2g盐酸多巴胺,搅拌反应2小时,离心洗涤后干燥,得到聚多巴胺修饰的纳米材料。然后,配制50mL含0.25g聚多巴胺修饰的纳米材料的水分散液,加入0.2g硝酸银和0.25g聚乙烯吡咯烷酮,搅拌5小时,离心洗涤后干燥,得到载银纳米复合材料。
[0041](2)取0.2g载银纳米复合材料分散在8.3g 二甲基乙酰胺中,之后加入1.5g聚醚砜,搅拌至完全溶解后,静置得到铸膜液,将铸膜液用刮膜机在玻璃板上涂膜,预蒸发后浸于10:1的水与二甲基乙酰胺的混合物中,得到含载银纳米复合材料的聚醚砜超滤膜。
[0042]经测试,相比未改性聚醚砜超滤膜,含载银纳米复合材料的聚醚砜超滤膜的表面接触角下降15°,纯水渗透通量提高150%,对牛血清蛋白的截留率基本不变,蛋白过滤通量提高60%,经蛋白过滤污染后膜的通量恢复率提高40%,和菌液接触5小时后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的杀菌率均达到90%以上。
[0043]实施例6
[0044](I)配制50mL含0.25g碳纳米管的水分散液,加入0.09g三羟甲基氨基甲烷和
0.2g盐酸多巴胺,搅拌反应5小时,离心洗涤后干燥,得到聚多巴胺修饰的纳米材料。然后,配制50mL含0.25g聚多巴胺修饰的纳米材料的水分散液,加入0.4g硝酸银和0.25g聚乙二醇,搅拌2小时,离心洗涤后干燥,得到载银纳米复合材料。
[0045](2)取0.2g载银纳米复合材料分散在7.8gN-甲基吡咯烷酮中,之后加入2.0g聚偏氟乙烯,搅拌至完全溶解后,静置得到铸膜液,将铸膜液用刮膜机在玻璃板上涂膜,预蒸发后浸于4:1的水与N-甲基吡咯烷酮的混合物中,得到含载银纳米复合材料的聚偏氟乙烯超滤膜。
[0046]经测试,相比未改性聚偏氟乙烯超滤膜,含载银纳米复合材料的聚偏氟乙烯超滤膜的表面接触角下降25°,纯水渗透通量提高80%,对牛血清蛋白的截留率基本不变,蛋白过滤通量提高30%,经蛋白过滤污染后膜的通量恢复率提高20%,和菌液接触5小时后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的杀菌率均达到90%以上。
[0047]本发明公开和提出的采用载银纳米复合材料制备抗菌抗污染超滤膜的方法,本领域技术人员可通过借鉴本文内容,适当改变原料和工艺路线等环节实现,尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述,相关技术人员明显能在不脱离本
【发明内容】
、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合,来实现最终的制备技术。特别需要指出的是,所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
【主权项】
1.一种采用载银纳米复合材料制备抗菌抗污染超滤膜的方法:其特征在于包括以下过程: 1)制备载银纳米复合材料: 配制纳米材料水分散液,加入三羟甲基氨基甲烷和盐酸多巴胺,搅拌反应2?12小时,离心洗涤后干燥,得到聚多巴胺修饰的纳米材料;配置含聚多巴胺修饰的纳米材料、银氨溶液、稳定剂和水的混合溶液,搅拌2?12小时,离心洗涤后干燥,得到载银纳米复合材料。 2)抗菌抗污染超滤膜的制备: 将载银纳米复合材料分散在有机溶剂中,之后加入膜材料,搅拌至完全溶解,静置得到铸膜液;将铸膜液利用平板刮膜机刮制成平板膜,浸入凝固浴中相转化得到抗菌抗污染超滤膜。2.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的步骤(I)中纳米材料为聚苯胺纳米纤维、碳纳米管或石墨稀纳米片。3.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的步骤(I)中稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚醚、聚乙二醇或羟乙基纤维素。4.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的步骤(I)的反应溶液中,以一升水的体积为基准,纳米材料浓度为0.5g/L?5g/L,三羟甲基氨基甲烷的浓度为1.8g/L,盐酸多巴胺的浓度为lg/L?4g/L ;聚多巴胺修饰的纳米材料浓度为0.5g/L?5g/L,硝酸银浓度为lg/L?8g/L,稳定剂浓度为0.5g/L?5g/L。5.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的步骤(2)中有机溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。6.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的步骤(2)中膜材料为聚砜、聚醚砜或聚偏氟乙烯中的一种。7.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的步骤(2)中凝固浴为水或水与二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或乙醇按照质量比为50?4:1配制的混合物。8.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的步骤(2)中载银纳米复合材料在铸膜液中的质量分数为0.1%?2% ;膜材料在铸膜液中的质量分数为10%?20%。
【专利摘要】本发明公开采用载银纳米复合材料制备抗菌抗污染超滤膜的方法。配制纳米材料水分散液,加入三羟甲基氨基甲烷和盐酸多巴胺,搅拌反应2~12小时,离心洗涤后干燥,得到聚多巴胺修饰的纳米材料;配置含聚多巴胺修饰的纳米材料、银氨溶液、稳定剂和水的混合溶液,搅拌2~12小时,离心洗涤后干燥,得到载银纳米复合材料。将载银纳米复合材料分散在有机溶剂中,加入膜材料,搅拌至完全溶解,静置得到铸膜液;将铸膜液利用平板刮膜机刮成平板膜,浸入凝固浴中相转化得到抗菌抗污染超滤膜。本发明的超滤膜具有良好的亲水性、持久的抗菌性能和优良的抗污染性能,对大肠杆菌、枯草杆菌等具有抑菌杀菌效果,且银纳米粒子在抗菌抗污染超滤膜中稳定存在。
【IPC分类】A01P1/00, B01D71/60, B01D69/02, B01D67/00, B01D71/68, A01N59/16
【公开号】CN105195025
【申请号】CN201510571734
【发明人】赵颂, 王志, 黄丽川, 王纪孝
【申请人】天津大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月9日
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