本发明涉及新型分离膜材料，尤其是涉及一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜及其制备方法。
背景技术：
1、在膜法水处理过程中，水体中细菌、真菌等微生物在膜面吸附繁殖会导致严重的膜污染，影响膜的通透性和分离效率，还可能对出水水质造成不利影响，增加后续处理的难度和成本。因此，制备具有抗菌性能的分离膜至关重要。
2、表面改性是常见的抗菌分离膜的制备方法，在膜表面涂覆一层具有抗菌活性的物质，如银纳米粒子、季铵盐、壳聚糖等，通过破坏细菌细胞壁或抑制其代谢活动来达到抗菌效果。或利用化学或物理方法将抗菌基团接枝到膜材料表面，形成稳定的抗菌层，可以提高抗菌效果的持久性。但抗剂的流失不可避免，一方面显著降低膜的抗菌性能，另一方面抗菌剂的逸出也会对水体造成二次污染。共混法是在膜材料的制备过程中，直接加入具有抗菌功能的添加剂（如抗菌剂、纳米粒子等），使其均匀分散在膜基质中。这种方法简单易行，但可能对抗菌剂的分散性和膜的性能产生一定影响。因此迫切寻求一种抗菌高效、稳定负载的分离膜制备方法。
3、近年来，已经开发出各种多孔膜制备方法，如模板法、相转换法、软光刻法和呼吸图法等。反蛋白石（io）是一种典型的光子晶体，呈现出高度有序、三维连通的微孔结构，被广泛应用于医学和催化等领域。有研究通过模板法制备具有类io结构的微滤膜，首先将聚合物种胶体微球规整排列成晶体，通过牺牲胶体微球模板获得类io结构的微滤膜，表现出良好的分离性能和抗污染性能。
4、在此基础上，将抗菌剂通过原位合成固定在类io结构的均孔分离膜的孔道中，一方面能够提高抗菌剂负载的稳定性，避免纳米抗菌剂团聚或逸出，另一方面能够提高抗菌剂和细菌等的接触，提高抗菌性能，有一定研究和应用潜力。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜及其制备方法，将金属纳米粒子抗菌剂固定于均一孔分布的分离膜中，制得的抗菌膜一方面能够显著提高抗菌剂与细菌的接触，提高灭菌性能，另一方面能够提升抗菌剂负载的均匀性和稳定性。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、制备孔径均一的分离膜一；
4、s2、配制金属盐溶液；
5、s3、将步骤s1制备的分离膜一浸渍于步骤s2配制的金属盐溶液中，得到吸附金属盐溶液的分离膜二；
6、s4、配制还原性溶液；
7、s5、将步骤s3制备的分离膜二浸渍于步骤s4配制的还原性溶液中，得到负载金属纳米粒子的分离膜三。
8、优选的，步骤s1中，采用牺牲模板法制备分离膜一，分离膜一的孔结构为球形孔洞，孔结构分布均匀，孔结构尺寸为100-800nm。
9、优选的，步骤s1中，制备分离膜一的具体步骤如下：
10、将二氧化硅微球用有机溶剂分散得到二氧化硅微球分散液，向二氧化硅微球分散液中加入8-15wt%的聚偏氟乙烯聚合物，混合均匀得到铸膜液，将铸膜液浇筑于玻璃板上，在恒温80℃烘箱中固化直至有机溶剂挥发，得到聚合物/二氧化硅微球复合膜，将聚合物/二氧化硅微球复合膜浸入氢氟酸溶液中去除二氧化硅微球，得到类反蛋白石结构的孔径均一的分离膜一。
11、优选的，步骤s2中，金属盐溶液为银离子溶液，浓度为0.1-10g/l，金属盐为氯化银、硝酸银、醋酸银中的一种，对应步骤s4中的还原性溶液为硼氢化钠水溶液、氨基对苯二甲酸/乙醇溶液中的一种，还原性溶液浓度为0.1-10g/l。
12、优选的，步骤s2中，金属盐溶液为亚硒酸钠溶液，浓度为0.1-5g/l，对应步骤s4中的还原性溶液为硼氢化钠水溶液或谷胱甘肽水溶液，还原性溶液浓度为0.1-10g/l。
13、优选的，步骤s3中，浸渍时间为10-60min。
14、优选的，步骤s5中，浸渍时间为10-60min。
15、一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜，所述分离膜孔径中负载金属纳米粒子，金属纳米粒子尺寸为20-80nm。
16、本发明所述的一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜及其制备方法的优点和积极效果是：
17、本发明制备过程简单、制造周期短、能耗低，通过牺牲二氧化硅微球模板制备类反蛋白石结构微滤膜，进一步在膜孔内部原位合成金属纳米粒子抗菌剂，制备抗菌膜，这样制备的抗菌膜具有孔径分布均一、高截留性的有序结构，均匀负载抗菌剂，避免抗菌剂的逸出，提高细菌与抗菌剂的接触，提升膜的抗菌性能，在抗菌水处理领域具有良好的应用前景。
18、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜的制备方法，其特征在于：步骤s1中，采用牺牲模板法制备分离膜一，分离膜一的孔结构为球形孔洞，孔结构分布均匀，孔结构尺寸为100-800nm。
3.根据权利要求1所述的一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜的制备方法，其特征在于：步骤s1中，制备分离膜一的具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜的制备方法，其特征在于：步骤s2中，金属盐溶液为银离子溶液，浓度为0.1-10g/l，金属盐为氯化银、硝酸银、醋酸银中的一种，对应步骤s4中的还原性溶液为硼氢化钠水溶液、氨基对苯二甲酸/乙醇溶液中的一种，还原性溶液浓度为0.1-10g/l。
5.根据权利要求1所述的一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜的制备方法，其特征在于：步骤s2中，金属盐溶液为亚硒酸钠溶液，浓度为0.1-5g/l，对应步骤s4中的还原性溶液为硼氢化钠水溶液或谷胱甘肽水溶液，还原性溶液浓度为0.1-10g/l。
6.根据权利要求1所述的一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜的制备方法，其特征在于：步骤s3中，浸渍时间为10-60min。
7.根据权利要求1所述的一种均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜的制备方法，其特征在于：步骤s5中，浸渍时间为10-60min。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的均匀负载金属纳米粒子的抗菌分离膜，其特征在于：所述分离膜孔径中负载金属纳米粒子，金属纳米粒子尺寸为20-80nm。
