一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，包括以下步骤：先将石墨制成氧化石墨烯；再将氧化石墨烯和聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅拌加热，得到物料B；将钛酸丁酯和硫酸加入无水乙醇中，搅拌，然后与物料B混合，然后与二甲基甲酰胺水溶液混合，得到复合光催化剂；将复合光催剂与二甲基乙酰胺混合，超声,然后加入致孔剂，继续超声，再加入聚偏氟乙烯，静置脱泡，得到铸膜液，然后刮膜，预蒸发，再浸入去离子水中，静置，得到改性聚偏氟乙烯膜。本发明专利技术提出的一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，得到的改性聚偏氟乙烯膜具有抗污染性能优异，对污水中有机物的降解效果明显，使用寿命长等优点。

Preparation of modified polyvinylidene fluoride membrane

The invention discloses a preparation method of modified polyvinylidene fluoride film, which comprises the following steps: firstly, graphite is made into graphene oxide; then graphene oxide and polyethylene glycol are dissolved in ethanol aqueous solution, stirred and heated to obtain material B; butyl titanate and sulfuric acid are added into anhydrous ethanol, stirred, and then mixed with material B. The composite photocatalyst is obtained by mixing the composite photocatalyst with dimethylformamide aqueous solution, and then mixing the composite photocatalyst with dimethylacetamide, ultrasonic, and then adding pore-forming agent, ultrasonic, and then adding polyvinylidene fluoride, static defoaming, then scraping, pre-evaporating, then immersing in deionized water, static, obtained. Modified polyvinylidene fluoride membrane. The invention provides a preparation method of modified polyvinylidene fluoride membrane, and the obtained modified polyvinylidene fluoride membrane has the advantages of excellent anti-pollution performance, obvious degradation effect on organic matters in sewage, long service life, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法
本专利技术涉及过滤膜
，尤其涉及一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法。
技术介绍
近年来，膜技术在化工废水处理领域中的发展引起很广泛的兴趣。聚偏氟乙烯(PVDF)膜以无毒、化学性质稳定、耐PH值范围广的优点，常被用于化工废水处理领域，但聚偏氟乙烯膜疏水性强，在用于水基体系的分离时膜污染严重，同时对污水中有机物的降解性能一般，限制了聚偏氟乙烯膜的使用。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，得到的改性聚偏氟乙烯膜具有抗污染性能优异，对污水中有机物的降解效果明显，使用寿命长等优点。本专利技术提出的一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，包括以下步骤：S1、将石墨采用改进Hummers法制备得到物料A，再通过超声剥离，冷冻干燥，得到氧化石墨烯；S2、将氧化石墨烯和聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅拌加热，得到物料B；S3、将钛酸丁酯和硫酸加入无水乙醇中，搅拌，然后与物料B混合，冷却，离心分离，洗涤，然后与二甲基甲酰胺水溶液混合，水热反应，离心分离，洗涤，得到复合光催化剂；S4、将复合光催剂与二甲基乙酰胺混合，超声,然后加入致孔剂，继续超声，再加入聚偏氟乙烯，静置脱泡，得到铸膜液，然后刮膜，预蒸发，再浸入去离子水中，静置，得到改性聚偏氟乙烯膜。优选地，S1中，按重量份将2-3份天然鳞片石墨和15-18份KMnO4混合，加入浓硫酸和浓磷酸，在45-55℃的水浴中搅拌11-13h，然后倒入300-400份冰中，静置12-14h，离心分离，用蒸馏水洗涤至中性，冷冻3.5-4.5h，再干燥22-26h，得到物料A，再通过超声剥离，冷冻干燥，得到氧化石墨烯。优选地，浓硫酸和浓磷酸之间的体积比为9-18:1-2。优选地，冰中还含有2-3份体积浓度为25-35％的双氧水。优选地，S2中，按重量份将2-5份氧化石墨烯和3-5份聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅拌加热至70-90℃，得到物料B。优选地，S2中，乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为50-70:8-12。优选地，S3中，将钛酸丁酯和硫酸加入无水乙醇中，搅拌，然后与物料B混合，在70-90℃温度条件下搅拌8-15h，冷却，离心分离，用水洗涤，然后与二甲基甲酰胺水溶液混合，在聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中水热反应，经离心分离，用水洗涤，得到复合光催化剂。优选地，钛酸丁酯、硫酸、无水乙醇、二甲基甲酰胺水溶液、物料B之间的体积比为15-20:6.5-7.5:500-1000:2500-2600:2.5-3.5；其中，二甲基甲酰胺水溶液中二甲基甲酰胺与水之间的体积比为25:0.2-0.8。优选地，水热反应过程中，反应温度为180-220℃，反应时间为18-22h。优选地，S4中，按重量份将0.15-0.2份复合光催剂与80-84份二甲基乙酰胺混合，超声25-35min,然后缓慢加入1-3份聚乙烯吡咯烷酮，继续超声8-12min，再加入15-20份聚偏氟乙烯，在45-55℃水浴中搅拌22-26h，静置20-30h后脱泡，得到铸膜液，然后刮膜，预蒸发1-2min，再浸入去离子水中，静置，得到改性聚偏氟乙烯膜。本专利技术中将氧化石墨烯与聚乙二醇共混，并通过水热反应与二氧化钛进行复合形成了复合光催化剂，其中通过引入氧化石墨烯，有效提高二氧化钛的光催化活性，然后将此复合光催化剂与聚偏氟乙烯(PVDF)进行共混，有效改善聚偏氟乙烯的亲水性和渗透性，得到的改性聚偏氟乙烯膜接触角减小幅度最大，亲水性能优异。再通过对改性聚偏氟乙烯膜在紫外光照射后抗污染性能进行测试，经紫外光照射后改性聚偏氟乙烯膜(即TiO2-GO-PEG-PVDF膜)相较于TiO2-PVDF膜和GO-PVDF膜(即氧化石墨烯-聚偏氟乙烯膜)，其抗污染性能明显增强。本专利技术提出了一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，通过优化制备工艺，得到的改性聚偏氟乙烯膜具有抗污染性能优异，对污水中有机物的降解效果明显，使用寿命长等优点。附图说明图1为本专利技术实施例1中复合光催化剂与氧化石墨烯、二氧化钛的光催化降解曲线图；图2为本专利技术实施例1中改性聚偏氟乙烯膜电镜图；图3为本专利技术实施例1中TiO2-GO-PEG-PVDF膜与TiO2-PVDF膜、GO-PVDF膜在紫外光照射后的抗污染性能图。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，包括以下步骤：S1、将石墨采用改进Hummers法制备得到物料A，再通过超声剥离，冷冻干燥，得到氧化石墨烯；S2、按重量份将3.5份氧化石墨烯和2.5份聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅拌加热至80℃，得到物料B；其中，乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为70:10；S3、将钛酸丁酯和硫酸加入无水乙醇中，搅拌，然后与物料B混合，在80℃温度条件下搅拌12h，冷却，离心分离，用水洗涤，然后与二甲基甲酰胺水溶液混合，在聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中水热反应，经离心分离，用水洗涤，得到复合光催化剂；其中，钛酸丁酯、硫酸、无水乙醇、二甲基甲酰胺水溶液、物料B之间的体积比为15:7:700:2550:3；其中，二甲基甲酰胺水溶液中二甲基甲酰胺与水之间的体积比为25:0.5；水热反应过程中，反应温度为200℃，反应时间为20h；S4、按重量份将0.15份复合光催剂与84份二甲基乙酰胺混合，超声30min,然后缓慢加入1份聚乙烯吡咯烷酮，继续超声10min，再加入15份聚偏氟乙烯，在50℃水浴中搅拌24h，静置26h后脱泡，得到铸膜液，然后刮膜，预蒸发1.5min，再浸入去离子水中，静置，得到改性聚偏氟乙烯膜(即TiO2-GO-PEG-PVDF膜)。实施例2本专利技术提出的一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，包括以下步骤：S1、将石墨采用改进Hummers法制备得到物料A，再通过超声剥离，冷冻干燥，得到氧化石墨烯；S2、按重量份将2.5份氧化石墨烯和3份聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅拌加热至80℃，得到物料B；其中，乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为65:12；S3、将钛酸丁酯和硫酸加入无水乙醇中，搅拌，然后与物料B混合，在80℃温度条件下搅拌12h，冷却，离心分离，用水洗涤，然后与二甲基甲酰胺水溶液混合，在聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中水热反应，经离心分离，用水洗涤，得到复合光催化剂；其中，钛酸丁酯、硫酸、无水乙醇、二甲基甲酰胺水溶液、物料B之间的体积比为18:7.5:500:2500:2.5；其中，二甲基甲酰胺水溶液中二甲基甲酰胺与水之间的体积比为25:0.5；水热反应过程中，反应温度为200℃，反应时间为20h；S4、按重量份将0.18份复合光催剂与80份二甲基乙酰胺混合，超声30min,然后缓慢加入1.2份聚乙烯吡咯烷酮，继续超声10min，再加入15份聚偏氟乙烯，在45℃水浴中搅拌26h，静置20h后脱泡，得到铸膜液，然后刮膜，预蒸发1min，再浸入去离子水中，静置，得到改性聚偏氟乙烯膜。实施例3本专利技术提出的一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，包括以下步骤：S1、将石墨采用改进Hummers法制备得到物料A，再通过超声剥离，冷冻干燥，得到氧化石墨烯；S2、按重量份将4.5份氧化石墨烯和4份聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅拌加热至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将石墨采用改进Hummers法制备得到物料A，再通过超声剥离，冷冻干燥，得到氧化石墨烯；S2、将氧化石墨烯和聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅拌加热，得到物料B；S3、将钛酸丁酯和硫酸加入无水乙醇中，搅拌，然后与物料B混合，冷却，离心分离，洗涤，然后与二甲基甲酰胺水溶液混合，水热反应，离心分离，洗涤，得到复合光催化剂；S4、将复合光催剂与二甲基乙酰胺混合，超声,然后加入致孔剂，继续超声，再加入聚偏氟乙烯，静置脱泡，得到铸膜液，然后刮膜，预蒸发，再浸入去离子水中，静置，得到改性聚偏氟乙烯膜。

【技术特征摘要】
1.一种改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将石墨采用改进Hummers法制备得到物料A，再通过超声剥离，冷冻干燥，得到氧化石墨烯；S2、将氧化石墨烯和聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅拌加热，得到物料B；S3、将钛酸丁酯和硫酸加入无水乙醇中，搅拌，然后与物料B混合，冷却，离心分离，洗涤，然后与二甲基甲酰胺水溶液混合，水热反应，离心分离，洗涤，得到复合光催化剂；S4、将复合光催剂与二甲基乙酰胺混合，超声,然后加入致孔剂，继续超声，再加入聚偏氟乙烯，静置脱泡，得到铸膜液，然后刮膜，预蒸发，再浸入去离子水中，静置，得到改性聚偏氟乙烯膜。2.根据权利要求1所述改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，S1中，按重量份将2-3份天然鳞片石墨和15-18份KMnO4混合，加入浓硫酸和浓磷酸，在45-55℃的水浴中搅拌11-13h，然后倒入300-400份冰中，静置12-14h，离心分离，用蒸馏水洗涤至中性，冷冻3.5-4.5h，再干燥22-26h，得到物料A，再通过超声剥离，冷冻干燥，得到氧化石墨烯。3.根据权利要求1所述改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，浓硫酸和浓磷酸之间的体积比为9-18:1-2。4.根据权利要求1所述改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，冰中还含有2-3份体积浓度为25-35％的双氧水。5.根据权利要求1所述改性聚偏氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，S2中，按重量份将2-5份氧化石墨烯和3-5份聚乙二醇溶解在乙醇水溶液中，搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳盼盼，陈萌，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34