一种引入气泡提高通量的水凝胶过滤膜的制备方法   0    0

本发明涉及一种引入气泡提高通量的水凝胶过滤膜的制备方法，传统高分子过滤膜制备时先把聚合物溶于有机溶剂，然后在水相凝固浴中发生相转变成膜，常形成表面为致密层，内部含有大量指状孔的膜结构。制备过程中要极力避免在铸膜液中引入气泡，因为分布于膜表面致密层中的气泡会导致膜泄漏。本发明首先配制海藻酸钠和增强剂的混合水溶液作为铸膜液，通过加入增稠剂调节铸膜液的粘度，在搅拌条件下引入气泡，通过控制搅拌速度、搅拌时间、以及真空消泡时间控制气泡的含量、大小和分布。经过氯化钙水溶液交联得到含有气泡的海藻酸钙基水凝胶过滤膜。由于气泡不连通，而海藻酸钙基水凝胶是均质的，没有指状孔，因此气泡引入不但没有影响膜的截留性能，还大大提高了膜的通量。

1.一种引入气泡提高通量的水凝胶过滤膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：
a)配制海藻酸钠的质量百分比浓度为0.1％-10％，增稠剂的质量百分比浓度为
0.01％-5％，增强剂的质量百分比浓度为0.01％-10％的混合物水溶液A，静置消泡后置于无菌容器中备用；
b)配制氯化钙质量百分比浓度为0.1％-10％的氯化钙水溶液；
c)将步骤a)得到的静置消泡后的混合物水溶液A倒入三口瓶中，在机械搅拌下以每分钟20-1200转的搅拌速率搅拌0.1-8h，得到气泡体积百分比为0.1％-60％，气泡大小为1-
200μm的含气泡的铸膜液B；通过控制搅拌速度和搅拌时间产生不同大小和体积百分比的气泡，控制增稠剂的用量调控铸膜液的粘度，进而调控铸膜液中气泡的稳定性和大小分布；将含气泡的铸膜液B放置到真空干燥箱中抽真空，通过调节真空度和抽真空时间调控气泡大小和体积百分比；
d)将步骤c)得到的含气泡的铸膜液B倾倒在干净的玻璃板上，用两端缠绕直径为10-
1000μm铜丝的玻璃棒刮平，然后立即将玻璃板和刮好的膜浸泡到步骤b)得到的氯化钙水溶液中交联0.1-12h，得到含气泡的水凝胶过滤膜；由于过滤膜中的气泡不连通，而海藻酸钙基水凝胶膜是均质膜，没有传统高分子过滤膜的指状孔和致密层，因此气泡的引入不但没有影响膜的截留性能，还使水凝胶过滤膜的通量提高1％-120％。

2.如权利要求1所述一种引入气泡提高通量的水凝胶过滤膜的制备方法，其特征是所述的增强剂为二氧化钛、羧化多壁碳纳米管、氧化石墨烯、埃洛石中的任意一种或两种及以上混合物。

3.如权利要求1所述一种引入气泡提高通量的水凝胶过滤膜的制备方法，其特征是所述的增稠剂为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、果胶、黄原胶中的任意一种或两种及以上混合物。