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超濾膜是指截留溶質(zhì)的分子量大于500道爾頓、孔徑在2-100納米之間的分離膜，具有操作壓力低、設(shè)備體積小、運行成本低、能耗低、獨特的分離原理和傳輸選擇性、分離效率高和環(huán)保等優(yōu)勢，已廣泛應用于飲用水生產(chǎn)、廢水處理、生物蛋白質(zhì)的純化和濃縮等領(lǐng)域。

然而在膜過濾過程中，水中的膠體粒子、微?；蛉苜|(zhì)大分子與膜存在機械作用或者物理化學作用而引起在膜孔內(nèi)或膜表面沉積、吸附、造成膜孔堵塞，使膜的滲透通量和分離特性產(chǎn)生不可逆變化的現(xiàn)象，稱之為膜污染。對膜進行超親水改性是提高膜的抗污染能力的策略之一。超親水改性的抗污染機理是提高水化層的厚度和密度，阻礙污染物與膜的接觸。

聚氯乙烯（PVC）具有良好的機械強度、穩(wěn)定的物理和化學性質(zhì)、價格低廉（其價格不足聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺和聚偏氟乙烯的十分之一）、耐酸堿，是目前應用最廣泛的膜材料。 因此，聚氯乙烯比其他聚合物在膜制造領(lǐng)域具有更大的優(yōu)勢。但是聚氯乙烯因為自身C-Cl鍵導致極強的疏水性，使其容易受到污染，因此提高聚氯乙烯膜的親水性勢在必行。采用共混改性的方法提高聚氯乙烯膜的親水性，具有簡單方便，易于實現(xiàn)，是近年來研究熱點。

碳納米管具有高比表面積、高強度和高穩(wěn)定性，又具有導電、導熱，耐腐蝕性，作為復合材料增強體，可表現(xiàn)出良好的強度、彈性、可加工性、易加工性及各向同性，因此在制備超濾膜過程中摻雜碳納米管能對膜的性能帶來卓越提升，但是未功能化的碳納米管存在分散性和親水性差等問題。

本發(fā)明首先通過低溫等離子體處理碳納米管，再將低溫等離子體處理過的碳納米管表面通過簡單水熱反應負載上缺位二氧化錳（MnO2-X），MnO2-X外表面有豐富的氧空位，因此MnO2-X的親水能力比MnO2更強，從而改善碳納米管的親水性和分散性。最后將負載上MnO2-X的碳納米管和聚氯乙烯共混，同時利用有機-無機之間界面相容性較弱，在親水性的MnO2-X顆粒周圍自發(fā)形成納米通道，為水的滲透提供了額外通道，從而克服了trade-off上限，增加滲透通量。

本發(fā)明專利將負載MnO2-X的碳納米管摻雜到聚氯乙烯聚合物中，提高聚氯乙烯超濾膜的親水性；同時利用高分子量的聚乙二醇中的羥基與MnO2-X形成氫鍵，主鏈與聚氯乙烯分子鏈纏繞，提高有機-無機界面的相容性，制備高滲透、耐污染的混合基質(zhì)超濾膜。

本發(fā)明提供一種負載MnO2-X碳納米管-聚氯乙烯混合基質(zhì)超濾膜及其制備方法，解決現(xiàn)有的超濾膜中摻雜碳納米管時碳納米管存在分散性和親水性差等問題。

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