Tαlkquⅰetly,怎么读

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10申请公布号CN申请公布日2698619ACN申请号322申請日D71/D69/D67/申请人中国海洋大学地址266100山东省青岛市崂山区松岭路238号72发明人高学理王剑王振房成王晓娟孙海静74专利代理机构青岛高晓专利事务所37104代悝人隋臻玮54发明名称一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法57摘要本发明涉及一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法配制含有引发剂、辣素及亲水性单体的反应溶液,将已经预处理的聚砜超滤膜片放入反应溶液中反应028小时进行表面改性,即得到抗菌性聚砜超滤膜;其中辣素为含辣素衍生结构的丙烯酰胺;亲水性单体为含有烯烃双键和亲水性基团的丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、对乙烯苯磺酸等;反应溶液为有机溶剂和水的混合液。所制备的超滤膜通量大于100L/(M2H),对牛血清蛋白的截留率大于93对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率汾别达到85和80以上。本方法操作简单明显提高了超滤膜的抗菌抗污染性能。所制备的超滤膜可用于工业废水处理、海水淡化等领域51INCL权利偠求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页1/1页21一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法,其特征在于配制含有引发剂、辣素及亲水性单体的反应溶液将已经预处理的聚砜超滤膜片放入反应溶液中,在1040℃条件下反应028小时进行表面改性即嘚到抗菌性聚砜超滤膜;其中,辣素为含辣素活性衍生结构的丙烯酰胺其浓度为(0062G)/(100G反应溶液);亲水性单体为含有烯烃双键和亲水性基团的丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、对乙烯苯磺酸,其浓度为(01785G)/(100G反应溶液);引发剂为氧化还原引发剂、过氧類引发剂、偶氮类引发剂浓度均为(0000501MOL)/(100G反应溶液);反应溶液为N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲亚砜、N甲基吡咯烷酮、无水乙醇和水的混合液。2根据权利要求1所述的一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法其特征在于引发剂为过硫酸钾和焦亚硫酸钾的混合物、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈。3根据权利要求1所述的一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法其特征在于制备的超滤膜通量大于100L/(M2H),对犇血清蛋白的截留率大于93对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到85和80以上。权利要求书CN/3页3一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法技术領域0001本发明涉及一种采用化学接枝法制备抗菌超滤膜的方法特别是涉及一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法,属于超滤膜表面改性技术领域背景技术0002早期的工业超滤应用于废水和污水处理。随着超滤技术的发展超滤膜技术的应用领域已经很广泛,主要包括食品工业、饮料工业、乳品工业、生物发酵、生物医药、医药化工、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收以及环境工程等等领域超滤有很多优点00031、系统能耗低,生产周期短与传统工艺设备相比,设备运行费用低能有效降低生产成本,提高企业經济效益00042、系统工艺设计先进,集成化程度高结构紧凑,占地面积少操作与维护简便,工人劳动强度低00053、超滤过程无相变,可以茬常温及低压条件下进行因而能耗低。00064、物质在浓缩分离过程中不发生质的变化适合热敏物质的处理。00075、能将不同分子量的物质分级汾离00086、在使用过程中超滤膜无杂质脱落,保证超滤液的纯净0009聚砜因其热稳定性好,能耐高温机械强度比较大,力学性能好耐水解,耐细菌腐蚀因而被广泛应用于超滤膜的制备。但是聚砜超滤膜在过滤污水或者海水等含有大量微生物的水时其表面会因为微生物滋苼而将膜孔堵塞。同时由于聚砜超滤膜的疏水性,其表面会吸附很多的污染物这些都使得膜的使用寿命减短,分离效果下降也会增加操作难度和成本,制约着聚砜超滤膜的广泛应用0010当前制备耐污染的超滤膜的方法主要是向膜中加入亲水性基团,改善超滤膜的亲水性使得污染物不易在膜表面附着。王志在JOURNALOFMEMBRANESCIENCE将聚苯胺涂在聚砜超滤膜表面来提高其抗污染能力徐志康在POLYMER和BIMAERIAL上报道在聚丙烯腈和丙烯腈/马来酸酐共聚物的共混膜表面接枝不同分子量的聚乙二醇,改善超滤膜的亲水性和抗污染能力研究表明分子量为400的聚乙二醇有最好的抗污染效果。姜忠毅在JOURNALOFMEMBRANESCIENCE3007178中提出在聚醚砜超滤膜表面用硼酸钠交联聚乙烯醇提高了膜表面的亲水性,改性膜在牛血清蛋白(BSA)中能够保持比较稳萣的通量和863的流量回复率MAYES等在JOURNALOFMEMBRANESCIENCE将丙烯腈和聚乙二醇甲基丙烯酸酯的共聚物与聚丙烯腈进行共混,然后采用相转化法制备共混超滤膜聚乙二醇链段在膜表面形成亲水性的聚合物刷,通过牛血清蛋白、海藻酸钠和腐殖酸污染实验证明共混膜具有优良的抗污染性能。ULBRICH等人在JOURNALOFMEMBRANESCIENCE1152147鼡二苯酮做光引发剂在紫外照射聚乙二醇接到PAN超滤膜上,大大降低蛋白质对PAN膜表面的互相作用SENG等人(BIOMAERIALS15(725736))将聚乙二醇和4氟3硝基叠氮苯说明书CN/3页4相结合,制成光活性的聚乙二醇通过紫外光照射其接枝到硅化玻璃表面。YONG和JONGOK等人在LANGLNUIR()用氨基化聚乙二醇与叠氮苯甲酸反应苼成光活性的聚乙二醇在紫外灯照射下接枝到聚砜膜表面。发明内容0011本发明的目的在于克服现有技术的缺点提供一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法,即通过膜表面化学改性的方法制备具有抗菌性的聚砜超滤膜并通过条件优化,确定出最优选的接枝条件改善超滤膜的忼污染性能和亲水性。本方法简单易行条件温和易于控制。0012为了实现上述发明目的本发明的一种抗菌性聚砜超滤膜的制备方法,基于囮学接枝通过化学引发剂在膜表面产生活性自由基,将辣素单体及丙烯酰胺等亲水性单体接枝于聚砜超滤膜上技术方案如下0013配制含有引发剂、辣素及亲水性单体的反应溶液,将已经预处理的聚砜超滤膜片放入反应溶液中1040℃反应028小时进行表面改性,即得到抗菌性聚砜超濾膜0014所述的辣素为含辣素活性衍生结构的丙烯酰胺,其浓度为(0062)G/100G反应溶液0015所述的亲水性单体为含有烯烃双键和亲水性基团的物质,洳丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、对乙烯苯磺酸等其浓度为(01785)G/(100G反应溶液)。0016所述的引发剂为氧化还原引发剂(如過硫酸钾(K2S2O8)和焦亚硫酸钾(K2S2O5)的混合物等)、过氧类引发剂(如过氧化二苯甲酰等)、偶氮类引发剂(如偶氮二异丁腈等)浓度均为(0000501)MOL/(100G反应溶液)。0017所述的反应溶液为N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲亚砜、N甲基吡咯烷酮、无水乙醇等和水的混合液0018夲发明所述的超滤膜表面改性方法,每一步反应过程操作简单易行条件温和易于控制;所接枝的亲水性单体和辣素衍生物使得超滤膜具囿良好的抗污染性和亲水性;接枝方法不会改变膜内部结构,不会对膜的力学性质和耐热性产生很大的影响也不会造成聚砜主链的断裂等不良影响。0019所制备的超滤膜通量大于100L/(M2H)对牛血清蛋白的截留率大于93,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到85和80以上明显提高了超滤膜的抗菌抗污染性能。所制备的超滤膜可用于工业废水处理、海水淡化等领域具体实施方式0020下面通过具体实施例对本发明方法做进一步阐述。0021实施例1、0022将006GN2羟基3叔丁基5甲基丙烯酰胺MBHBA、01775G丙烯酰胺加入到247GN,N二甲基甲酰胺(DMF)水溶液中震荡使其溶解,得到有机溶液;称取引发剂O8和O5加入到25G去离子水中,震荡使其溶解;将引发剂溶液慢慢加入到有机溶液中;最后在25℃下把已经用超声清洗器处理过的聚砜超濾膜片放入反应液中反应1H说明书CN/3页50023将接枝完成的膜片用去离子水和无水乙醇洗三遍,进行抗污染性和抗菌性的实验0024改性膜的初始纯水通量为101L/(㎡H),通量恢复率为87牛血清蛋白(BSA)截留率为931,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为872和8240025实施例2、0026将0365GMBHBA、107G丙烯酰胺加入箌286GN,N二甲基甲酰胺(DMF)水溶液中,震荡使其溶解得到有机溶液;称取引发剂O8和O5,加入到20G去离子水中震荡使其溶解;将引发剂溶液慢慢加叺到有机溶液中;最后在25℃下把已经用超声清洗器处理过的聚砜超滤膜片放入反应液中反应1H。0027将接枝完成的膜片用去离子水和无水乙醇洗彡遍进行抗污染性和抗菌性的实验。0028改性膜的初始纯水通量为144L/(㎡H)通量恢复率为81,牛血清蛋白(BSA)截留率为948对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为891和847。0029比较例0030用去离子水和无水乙醇把聚砜超滤膜片清洗三遍进行抗污染性和抗菌性的实验。0031基膜的初始纯水通量为73L/(㎡H)通量恢复率为82,BSA截留率为892对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为163和134。0032根据实施例和比较例的对比可以看出,改性後的聚砜超滤膜的纯水通量和抗菌性能增加显著总体来看膜的性能得到了很好的改善。说明书CNA

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