一种具有催化降解功能的复合纳滤膜及其制备方法、应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105597558A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201510630790.6C02F1/72(2006.01)C02F101/34(2006.01)(22)申请日2015.09.29(71)申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园西区浙江理工大学(72)发明人张国庆顾佳丽(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213代理人吴秉中(51)Int.Cl.B01D69/12(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01J23/34(2006.01)C02F1/44(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种具有催化降解功能的复合纳滤膜及其制备方法、应用(57)摘要本发明公开了一种具有催化降解功能的复合纳滤膜，支撑膜内生成有通过原位合成制备的并且具有催化性能的金属氧化物，其制备方法及应用。通过原位合成的方法在纳滤膜的微孔中生成金属氧化物催化剂，从而得到具有催化功能的复合纳滤膜，其能够有效地降解废水中难以降解的有机物，从而也减少了大分子有机物堵塞膜孔而导致的膜污染现象。本发明的催化功能化纳滤膜在不调节pH，25℃的条件下对浓度为25ppm的苯酚的截留率达到75%以上，并且同时能降解大部分污染物，降解率能达到80%以上，降解产物经测定为小分子酸类。CN105597558ACN105597558A权利要求书1/1页1.具有催化降解功能的复合纳滤膜，其特征在于：支撑膜内生成有通过原位合成制备的并且具有催化性能的金属氧化物。2.根据权利要求1所述的具有催化降解功能的复合纳滤膜，其特征在于：所述支撑膜是由无机或有机材料组成的，所述支撑膜的的孔径是1nm至1μm。3.根据权利要求1或2所述的具有催化降解功能的复合纳滤膜，其特征在于：所述金属氧化物包括氧化锰（二氧化锰，四氧化三锰），二氧化镍，二氧化铜，氧化铁。4.根据权利要求1或2所述的具有催化降解功能的复合纳滤膜，其特征在于：所述金属氧化物尺寸在几百纳米到几微米之间，并且形貌多样，包括花状，针状，颗粒状，棒状，片状等。5.根据权利要求1或2所述的具有催化降解功能的复合纳滤膜，其特征在于：所述复合纳滤膜根据金属氧化物的催化性能在不同条件下，催化降解的效果各异。6.根据权利要求5所述的具有催化降解功能的复合纳滤膜，其特征在于：所述纳滤膜具有吸附有机物性能和具有催化降解有机污染物的性能。7.根据权利要求1-6之一所述的具有催化降解功能的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：反复将反应溶液注入支撑膜内，反应物在膜壁上的微孔内在温度范围60-100℃内反应得到金属氧化物催化剂。8.根据权利要求1-6之一所述的具有催化降解功能的复合纳滤膜，在对酚类物质催化降解的应用效果明显。2CN105597558A说明书1/3页一种具有催化降解功能的复合纳滤膜及其制备方法、应用技术领域[0001]本发明涉及具有催化降解功能的复合纳滤膜，用于生产这种膜的方法以及其用途。在环境技术背景下，这些复合膜用于废水处理。背景技术[0002]目前的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤以及反渗透等，这些分离技术可以归类为机械分离法。这些分离机制由不同的膜结构支配，通过直径小于待分离颗粒的直径的膜孔来进行分离。微滤、超滤和纳滤膜的孔径大约在1nm至20μm之间。[0003]上述膜分离技术用于在压力下处理液体，进液在一定压力下过膜，大的杂质或有机物分子及离子能被截留，渗透液达到排放或饮用标准。[0004]其中纳滤膜和反渗透膜大多数是通过界面聚合方法制得的芳香聚酰胺复合膜，膜上的荷电基团多为负电荷，如羧基、酰胺基，带磺酸基的聚砜为底膜的纳滤膜。纳滤膜的最大应用领域是饮用水软化和有机物的脱除。纳滤的分离范围处理超滤和反渗透之间，纳滤膜绝大数呈多层疏松结构，截留的分子量在200道尔顿以上。[0005]从已有的技术来说，金属氧化物对有机物的的氧化降解效果明显，彻底的降解氧化过程能将有机物（例如酚类物质)变成二氧化碳和水。[0006]金属氧化物的催化性能是根据氧化物表面形成的氧物种，大致可以分为以下三类：第一类，具有较多供电子中心而使吸附具有较多电荷呈O-形式，属于此类的过渡金属氧化物（如NiO、MnO、CoO、Co3O4等）往往增加氧化度；第二类，供电子中心的浓度较低，吸附氧带-有较少的负电荷而呈O2形式，属于此种类型的过渡金属氧化物主要有ZnO、SnO2、V2O5和分散在抗磁性物质上低价过渡金属氧化物以及与绝缘物质形成的固溶体（如CoO-MgO，MnO-MgO）等；第三类：不吸附氧并具有盐特征的混合物，其中氧与高价氧化态的过渡金属中心离子形成具有确定结构