[發明專利]吸附重金屬離子型雜化平板分離膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201611262258.4
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106582306A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 趙義平;秦穎璽;李山山;劉麗妍;韓永良
• 申請（專利權）人: 天津漢晴環保科技有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/06;B01D71/34;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 天津津專知識產權代理事務所(特殊普通合伙)12220
• 代理人: 胡翠

1.吸附重金屬離子型雜化平板分離膜，其特征在于：所述分離膜以PVDF為成膜基質，將發散多步法制備的PAMAM超支化改性的凹凸棒土ATP-PAMAM作為吸附劑，將ATP-PAMAM均勻分散在PVDF鑄膜液中，采用相轉化法，刮制出的對重金屬離子具有高效吸附功能的雜化平板分離膜，所述吸附重金屬離子型雜化平板分離膜吸附重金屬離子后，可通過清洗液清洗高效回收吸附的重金屬離子，實現膜的重復使用。

2.權利要求1所述的吸附重金屬離子型雜化平板分離膜的制備方法：其特征在于，包括如下步驟：

(1)凹凸棒土的預處理：稱取10g～20g粒徑300目～1000目的凹凸棒土，用1L蒸餾水洗滌，待沉淀后取其上層清液，500rpm離心1min后取其上層清液，上層清液中加少量蒸餾水混合均勻后繼續500rpm離心1min，然后取其上層清液，如此反復洗滌上層清液3～5次后，最后用4000rpm進行離心分離，取其沉淀，90℃下真空干燥24h，研磨后按粒徑大小選擇對應目數的篩子過篩，得純化凹凸棒土；

(2)初代PAMAM改性凹凸棒土的制備：在250mL三口燒瓶中加入10～15g純化凹凸棒土、15～25mL的3-氨丙基-3-甲氧基硅烷(APES)和80～120mL的甲苯，超聲分散30min，在50～75℃下反應5～8h，反應結束后用0.22μm微孔濾膜過濾，將產物放入索氏抽提器中依次用甲苯、90％～95％的乙醇回流萃取8～12h，然后60℃真空干燥24h，得到初代PAMAM改性的凹凸棒土ATP-PAMAM；

(3)0.5代ATP-PAMAM的制備：在250mL三口燒瓶中加入5～10g初代PAMAM改性凹凸棒土、5～15mL丙烯酸甲酯(MA)和80～120mL甲醇，在氮氣保護下50～60℃反應15～25h，反應結束后用0.22μm微孔濾膜過濾，將產物放入索氏抽提器中用四氫呋喃抽提15～25h，然后60℃真空干燥24h，得到第0.5代PAMAM改性凹凸棒土，記為G0.5；

(4)1.0代ATP-PAMAM的制備：在250mL三口燒瓶中放入5～10g的0.5代PAMAM改性凹凸棒土、50～75mL的乙二胺(EDA)和80～120mL甲醇，在氮氣保護下25～35℃下反應2～3天，反應結束后用0.22μm微孔濾膜過濾，將產品放入索氏提取器中用四氫呋喃抽提15～25h后，60℃真空干燥24h，得到第1.0代PAMAM改性凹凸棒土，記為G1.0；

(5)2.0代ATP-PAMAM的制備：在250mL三口燒瓶中放入5～10g的1.0代PAMAM改性凹凸棒土、50～75mL的EDA和80～120mL甲醇，在氮氣保護下25～35℃下反應2～3天，反應結束后用0.22μm微孔濾膜過濾，將產品放入索氏提取器中用四氫呋喃抽提15～25h后，60℃真空干燥24h，得到第2.0代PAMAM改性凹凸棒土，記為G2.0；

(6)3.0代ATP-PAMAM的制備：在250mL三口燒瓶中放入5～10g的2.0代PAMAM改性凹凸棒土、50～75mL的EDA和80～120mL甲醇，在氮氣保護下25～35℃下反應2～3天，反應結束后用0.22μm微孔濾膜過濾，將產品放入索氏提取器中用四氫呋喃抽提15～25h后，60℃真空干燥24h，得到第3.0代PAMAM改性超支化凹凸棒土，記為G3.0；

(7)4.0代ATP-PAMAM的制備：在250mL三口燒瓶中放入5～10g的G3.0代PAMAM改性凹凸棒土、50～75mL的EDA和80～120mL甲醇，在氮氣保護下25～35℃下反應2～3天，反應結束后用0.22μm微孔濾膜過濾，將產品放入索氏提取器中用四氫呋喃抽提15～25h后，60℃真空干燥24h，得到第4.0代PAMAM改性超支化凹凸棒土，記為G4.0；

(8)鑄膜液的配制：按照PVDF和超支化ATP-PAMAM質量比為1:0.1～1:0.5分別稱取一定質量的PVDF和一定代數的ATP-PAMAM，加入放有N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的容器中，加入聚乙二醇(PEG)，控制PVDF含量為總的鑄膜液質量的10％～18％，PEG添加量為總鑄膜液質量的6％～10％，將上述容器置于50℃～70℃水浴中，充分攪拌和超聲振蕩使凹凸棒土均勻分散并真空靜置脫泡得到鑄膜液；

(9)PVDF/超支化凹凸棒土雜化膜的制備：將鑄膜液傾于玻璃板，用玻璃棒刮制成膜，浸入20℃～30℃的凝固浴恒溫水槽中凝固成形，待膜從玻璃板上成形脫落后，再放置蒸餾水中24h～36h，蒸餾水洗凈即得吸附重金屬離子的PVDF/超支化凹凸棒土雜化平板分離膜。

3.權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述步驟9中，所述一定代數的超支化ATP-PAMAM為G1.0～G4.0代超支化ATP-PAMAM；所述PEG分子量為10000～20000；所述的凝固浴水槽內為蒸餾水。