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申请/专利权人：南京工业大学;南京工大膜应用技术研究所有限公司

摘要：本发明涉及一种用于蛋白分离的光催化自清洁汉堡结构纳米纤维膜，本发明通过将三种不同铸膜液依次构筑纳米纤维膜，具有基底膜层、亲水功能层和光催化自清洁膜层。主要的光催化改性剂C3N4采用含氮有机物的热聚合进行合成制备，剩余改性剂主要由多酚类改性材料构成。本实验采用微流控静电纺丝工艺制备一种用于蛋白分离的光催化自清洁汉堡结构纳米纤维膜，该发明的优点在于将光催化自清洁功能层和高通量功能层两者集于一体；改性剂的合成方法简单、操作可控、材料易得；多酚类改性剂的加入在实现膜表面的亲水性改性，同时C3N4光催化改性剂的加入也实现了膜表面和孔道的自清洁，明显的提高了膜的通量，有利于膜的长期稳定运行，对生物发酵液中油污具有优异的截留率，同时对蛋白具有良好的透过率。所制备的用于蛋白分离纯化的光催化自清洁高通量功能化汉堡结构纳米纤维膜在生物发酵液中具有广阔的用途。

主权项：1.一种用于蛋白分离的光催化自清洁汉堡结构纳米纤维膜，其特征在于，包括以下步骤：（1）一种用于蛋白分离的光催化自清洁汉堡结构纳米纤维膜包括基膜、光催化自清洁功能层和高通量功能层；（2）用于蛋白分离纯化的光催化自清洁高通量功能化汉堡结构纳米纤维膜纺丝液的配置：纺丝液由三股物料按下列组分质量百分比配制而成，第一股物料基材11-15%，TPU6-10%，剩余量为溶剂。将基材溶于溶剂加热搅拌，溶解后加入TPU继续搅拌3-5h直至完全溶解。第二股物料基材11-15%，TPU6-10%，多酚类改性剂0.6-1%，剩余量为溶剂。将多酚改性剂溶于溶剂加热搅拌，溶解后，加入基材以及TPU继续加热搅拌1.5-3.5h直至完全溶解。第三股物料基材11-15%，TPU6-10%，C3N40.1-0.5%，剩余量为溶剂。将C3N4溶于溶剂加热搅拌，溶解后，加入基材以及TPU继续加热搅拌1.5-3.5h直至完全溶解；（3）用于蛋白分离纯化的光催化自清洁高通量功能化汉堡结构纳米纤维膜的制备：利用微流控静电纺丝法将步骤（1）中的纺丝液纺丝成膜，纺丝机的直流电压设置为16-20KV,注射泵流速为1.1-1.5mlh，接受距离为16-20cm。制膜过程包含三股物料依次连续纺丝，第一股物料4-6ml，纺丝3-5h成纳米纤维底膜，膜厚为55-75μm，之后迅速将第二股2-4ml的纺丝液在已成膜上继续纺丝，，纺丝1.5-3.5h成多酚改性纳米纤维膜，两层膜厚为90-130μm，同上，第三股物料2-4ml，纺丝1.5-3.5h成多酚-g-C3N4纳米纤维膜，总体膜厚度为110-145μm，膜孔径为0.3-0.8μm；（4）光催化自清洁性能的评估：蛋白分离的实验后，将膜置于1-5wt.%硫酸钠溶液中搅拌，同时在100-750W的氙灯照射下0.5-2.5h进行光催化降解表面有机物，通量恢复率为95%-100%。

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