一种超滤膜及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115608174A(43)申请公布日2023.01.17(21)申请号202211020649.0B01D71/02(2006.01)(22)申请日2022.08.24B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)(71)申请人浙江理工大学C02F1/44(2006.01)地址310018浙江省杭州市杭州经济技术开发区白杨街道2号大街928号(72)发明人禹凡刘国金于斌朱海霖李成才(74)专利代理机构杭州天昊专利代理事务所(特殊普通合伙)33283专利代理师向庆宁(51)Int.Cl.B01D71/76(2006.01)B01D71/60(2006.01)B01D71/36(2006.01)B01D71/32(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种超滤膜及其制备方法和应用(57)摘要本申请的实施例公开了一种超滤膜及其制备方法和应用。所述超滤膜包括多孔道支撑层和位于所述多孔道支撑层外表面上的功能层；其中，所述多孔道支撑层包含热熔型树脂和聚四氟乙烯分散树脂，所述功能层包含由亲水性胶体微球以点阵形式排布在所述多孔道支撑层的外表面而形成的亲水性胶体晶体结构。本申请的超滤膜中的多孔道支撑层和功能层形成了层级过滤，亲水性胶体晶体结构中大小一致的相邻微球间的纳米级空隙可实现超滤级别的截留，其中亲水性胶体晶体结构的亲水性不仅可提高超滤膜的抗污染性，还可以有效解决截留率与水通量间的“Trade‑off”效应。CN115608174ACN115608174A权利要求书1/1页1.一种超滤膜，其特征在于，包括：多孔道支撑层和位于所述多孔道支撑层外表面上的功能层；其中，所述多孔道支撑层包含热熔型树脂和聚四氟乙烯分散树脂，所述功能层包含由亲水性胶体微球以点阵形式排布在所述多孔道支撑层的外表面而形成的亲水性胶体晶体结构。2.根据权利要求1所述的超滤膜，其特征在于，所述热熔型树脂选自四氟乙烯‑六氟丙烯二元共聚物，四氟乙烯‑偏二氟乙烯‑六氟丙烯三元共聚物中的至少一种。3.根据权利要求1所述的超滤膜，其特征在于，所述亲水性胶体微球呈硬核软壳结构，且所述软壳具有自粘性；可选的，所述亲水性胶体微球为二氧化硅@聚多巴胺微球；可选的，所述亲水性胶体微球的粒径为185‑325nm。4.根据权利要求1所述的超滤膜，其特征在于，所述多孔道支撑层中负载有亲水性纳米粒子。5.根据权利要求4所述的超滤膜，其特征在于，所述亲水性纳米粒子为二氧化硅溶胶粒子和二氧化钛溶胶粒子中的至少一种；可选的，所述亲水性纳米粒子的粒径为15‑20nm。6.根据权利要求1所述的超滤膜，其特征在于，所述功能层的平均孔径为所述多孔道支撑层的平均孔径的10‑30％；和/或，所述功能层的厚度为所述多孔道支撑层的厚度的40‑50％。7.根据权利要求1‑6任一项所述的超滤膜，其特征在于，所述多孔道支撑层呈中空纤维状或平板状。8.一种制备如权利要求1‑7任一项所述超滤膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：将包含热熔型树脂和聚四氟乙烯分散树脂的物料依次进行挤出、拉伸和烧结热定型处理得到多孔道支撑层；使所述多孔道支撑层的外表面与亲水性胶体微球接触，干燥后获得超滤膜。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将所述多孔道支撑层的外表面与亲水性胶体微球接触之前，还包括：在所述多孔道支撑层中填充亲水性纳米粒子，并进行烘燥处理，以便获得负载有亲水性纳米粒子的多孔道支撑层。10.如权利要求1‑7任一项所述的超滤膜在水体净化方面的应用。2CN115608174A说明书1/8页一种超滤膜及其制备方法和应用技术领域[0001]本申请涉及膜过滤技术领域，具体涉及一种超滤膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]基于过滤筛分截留机理的膜分离法是实现水体净化的有效途径。超滤(膜孔径1‑100nm)作为一类高效稳定的低压膜分离技术，具有能耗低、设备操作简单、不易造成二次污染等特点，可实现对水体中颗粒物、微生物、胶体、油剂和其他有机物的有效去除。近年来，将超滤膜应用于处理油水分离的研究取得了显著进展，已成为废水处理技术的重要发展方向。[0003]然而，对于一些成分复杂、有机物浓度高、处理难度大的油性废水，如纺织品煮炼、染色、柔软整理等加工过程中产生的含油废水，传统超滤膜则难以实现有效的油水分离，进而无法有效实现水体的净化和回用。将化学破乳法、微生物处理法等与超滤膜等多种方法结合有望取得好的油水分离效果，但由此则会带来能耗大、运行成本高、回用率低、二次污染难以避免等新的问题。从环境保护和油水回用的经济角度来看，需要新技术和新工艺来深度处理复杂含油废水。[0004]单一的传统超滤膜难以取得预期效果，主要归因于传统超滤膜面临通量