一种金属酞菁掺杂的pvdf复合膜的制备方法
【专利说明】-种金属駄菁惨杂的PVDF复合膜的制备方法 所属技术领域
[0001] 本发明专利设及膜分离材料技术领域，具体为一种金属献菁渗杂的PVDF复合膜的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚偏氣乙締(PVDF)因具有优良的耐候性、耐热性、耐酸碱性，成膜过程条件易控制 并且力学性能好等优点，是目前水处理分离膜制备过程中应用最广泛的膜材料。PVDF膜表 面能低，具有较强的疏水性，在水处理分离过程中会导致两方面问题:一是分离过程需要较 大的驱动力，通量低;二是在分离油/水体系过程中，有机污染物(蛋白质等)容易吸附在膜 表面或膜孔内而造成膜污染，导致膜分离性能下降，水通量减小，降低膜的使用寿命。
[0003] 金属献菁及其衍生物与细胞色素 P450中的催化活性中屯、化嘟分子结构相类似，具 有耐酸、耐碱、耐化学腐蚀性能好，具有氧化或者可见光催化的活性，是一种化学稳定性和 热稳定性较高的催化剂。
[0004] 对PVDF膜的改性方法大致可分为两大类:膜表面改性和本体改性。相对于膜表面 改性方法而言，本体改性（即共混改性)方法相对容易操作，并能起到很好的改性效果，且容 易实现工业化生产。在共混改性中，在聚合物基体中加入具有催化功能且化学性质稳定的 金属献菁催化剂，从而实现膜的抗污染和自清洁特性的技术方法未见报道。
【发明内容】
[0005] 本发明是针对PVDF分离膜抗污染性能差，无法实现自清洁功能的现状，提出一种 通过共混技术将具有催化功能且化学性质稳定的金属献菁催化剂渗杂到PVDF基膜中，实现 PVD刊莫抗污染和自清洁性能。
[0006] 实现本发明目的的技术解决方案为：一种金属献菁渗杂的PVDF复合膜的制备方 法，包括W下步骤：
[0007] (1)称量一定量金属献菁到铸膜溶剂中，在超声波中超声10~30分钟，然后在恒溫 揽拌至金属献菁完全溶解；
[000引所述的金属献菁为Co化、4-N02-Co化、或4-N也-Co化中的一种或几种的混合，金属 献菁的添加量为铸膜液总重量的0.1~2% ;
[0009] 所述的铸膜溶剂为二甲基乙酷胺，其用量为铸膜液总重量的80~90% ;在本发明 中，金属献菁在膜制备中的应用是一个重大发明，也是发明人通过在材料选择过程中大量 研究得出的一个结果;使原本一直无人使用的材料在膜中的应用实现了零的突破，且发现 具有良好的效果；由于是金属献菁作为添加的一种新物质，故对溶剂的选择非一般膜制备 中的普通与常用，而是要在大量的有机溶剂中确定一特定的溶剂，在本发明中，经发明人的 大量试验，得出了二甲基乙酷胺可W与金属献菁在膜制备中有效使用。
[0010] (2)将干燥后的PVDF粉末加入到溶解金属献菁的铸膜溶剂中，并添加一定量的致 孔剂，60°C下揽拌至完全溶解，并维持恒溫条件连续揽拌24小时，再静置脱泡24小时，即可 得到稳定均相无泡铸膜液；
[0011] 所述的致孔剂为聚乙締化咯烧酬化-30)，其用量为铸膜液总重量的0.1~3% ;
[0012] (3)将无纺布用双面胶固定在玻璃板上，然后将固定无纺布的玻璃板放在刮膜机 上，将铸膜液倒在无纺布上，设定刮膜速度和刮膜厚度，在无纺布上刮成具有一定厚度的均 匀薄层；
[001引（4)将刮好的薄膜在空气中静置20~40秒钟，然后将玻璃板放入溫度为25~45°C 的凝固浴中，铸膜液与凝固浴发生固化作用，即可形成金属献菁渗杂的PVDF复合膜。
[0014] 作为优选，上述制备方法中所述的铸膜液的固含量9~18%。
[0015] 作为优选，上述制备方法中金属献菁的添加量为铸膜液总重量的1%。
[0016] 作为优选，上述制备方法中所述的金属献菁为Co化。
[0017] 本发明具有W下有益效果：
[0018] 本发明利用金属献菁能溶解在二甲基甲酯胺的特性，先形成具有良好分散，且不 会堆积的渗杂前驱体。然后添加 PVDF粉末和致孔剂，在60°C的恒溫下形成铸膜液，并通过刮 膜机固定的刮膜速度和刮膜厚度形成具有高抗污染性能的复合膜。本发明的抗污染及自清 洁机理就是利用具有催化活性的金属献菁催化剂在PVDF膜中均匀分散，当污染物吸附或沉 积时，金属献菁将其催化降解，从而达到膜抗污染和自清洁的目的。
【具体实施方式】：
[0019] 下面结合实例进一步说明本发明，但并不是本
【发明内容】
范围的任何限制。
[0020] 实施例1
[0021] 步骤1，将8.7g干燥后的PVDF粉末加入到铸膜溶剂中，并添加0.3g致孔剂，60°C下 揽拌至完全溶解，并维持恒溫条件连续揽拌24小时，再静置脱泡24小时，即可得到稳定均相 无泡铸膜液；
[0022] 步骤2、将无纺布用双面胶固定在玻璃板上，然后将固定无纺布的玻璃板放在刮膜 机上，将铸膜液倒在无纺布上，设定刮膜速度和刮膜厚度，在无纺布上刮成具有一定厚度的 均匀薄层；
[0023] 步骤3、将刮好的薄膜在空气中静置30秒钟，然后将玻璃板放入溫度为35°C的凝固 浴中，铸膜液与凝固浴发生固化作用，即无渗杂的PVD刊莫。
[0024] 实施例2
[0025] 步骤1、准确称量0.3g 4-N〇2-Co化到铸膜溶剂中，在超声波中超声30分钟，然后在 室溫下揽拌至金属献菁完全溶解；
[0026] 步骤2、将8.4g干燥后的PVDF粉末加入到溶解4-N〇2-Co化的铸膜溶剂中，并添加 0.3g的致孔剂，6(TC下揽拌至完全溶解，并维持恒溫条件连续揽拌24小时，再静置脱泡24小 时，即可得到稳定均相无泡铸膜液；
[0027] 步骤3、将无纺布用双面胶固定在玻璃板上，然后将固定无纺布的玻璃板放在刮膜 机上，将铸膜液倒在无纺布上，设定刮膜速度和刮膜厚度，在无纺布上刮成具有一定厚度的 均匀薄层；
[0028] 步骤4、将刮好的薄膜在空气中静置30秒钟，然后将玻璃板放入溫度为35°C的凝固 浴中，铸膜液与凝固浴发生固化作用，即可得到〇.5%4-N〇2-Co化渗杂的PVDF复合膜。
[0029] 实施例3
[0030] 步骤1、准确称量0.6g 4-N〇2-Co化到铸膜溶剂中，在超声波中超声30分钟，然后在 室溫下揽拌至金属献菁完全溶解；
[0031] 步骤2、将8. Ig干燥后的PVDF粉末加入到溶解4-N〇2-Co化的铸膜溶剂中，并添加 0.3g的致孔剂，6(TC下揽拌至完全溶解，并维持恒溫条件连续揽拌24小时，再静置脱泡24小 时，即可得到稳定均相无泡铸膜液；
[0032] 步骤3、将无纺布用双面胶固定在玻璃板上，然后将固定无纺布的玻璃板放在刮膜 机上，将铸膜液倒在无纺布上，设定刮膜速度和刮膜厚度，在无纺布上刮成具有一定厚度的 均匀薄层；
[0033] 步骤4、将刮好的薄膜在空气中静置30秒钟，然后将玻璃板放入溫度为35°C的凝固 浴中，铸膜液与凝固浴发生固化作用，即可得到1.〇%4-N〇2-Co化渗杂的PVDF复合膜。
[0034] 实施例4
[0035] 步骤1、准确称量0.9g 4-N〇2-Co化到铸膜溶剂中，在超声波中超声30分钟，然后在 室溫下揽拌至金属献菁完全溶解；
[0036] 步骤2、将7. Sg干燥后的PVDF粉末加入到溶解4-N〇2-Co化的铸膜溶剂中，并添加 0.3g的致孔剂，6(TC下揽拌至完全溶解，并维持恒溫条件连续揽拌24小时，再静置脱泡24小 时，即可得到稳定均相无泡铸膜液；
[0037] 步骤3、将无纺布用双面胶固定在玻璃板上，然后将固定无纺布的玻璃板放在刮膜 机上，将铸膜液倒在无纺布上，设定刮膜速度和刮膜厚度，在无纺布上刮成具有一