[發(fā)明專利]一種重金屬-有機(jī)物雙重過濾功效聚丙烯腈基超濾膜的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810189779.4 | 申請日： | 2018-03-08 |
| 公開（公告）號： | CN108421425A | 公開（公告）日： | 2018-08-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉元法;李燕芬;羅鑫;于躍;黃超;徐樹剛;吳暢;張俊 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B01D71/82 | 分類號： | B01D71/82;B01D67/00;B01D69/02;B01D71/42 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212 | 代理人： | 趙淑梅;李馨 |
| 地址： | 116034 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 超濾膜 有機(jī)物 聚丙烯腈 雙重過濾 重金屬 制備 家用自來水 聚丙烯腈基 重金屬離子 制備過程 廢水處理 吸附水 偕胺肟 接枝 截留 凈化 轉(zhuǎn)化 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種重金屬?有機(jī)物雙重過濾功效超濾膜的制備的方法，該方法是基于聚丙烯腈為基體，通過利用相轉(zhuǎn)化法制備聚丙烯腈超濾膜，并利用其化學(xué)性質(zhì)接枝偕胺肟基團(tuán)，該超濾膜制備過程條件溫和，方法簡單，既能夠截留有機(jī)物又能夠吸附水中的重金屬離子，在廢水處理和家用自來水凈化中具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種重金屬-有機(jī)物雙重過濾功效聚丙烯腈基超濾膜的制備方法。
背景技術(shù)
隨著工業(yè)全球化的迅猛發(fā)展，水體重金屬污染日益嚴(yán)重并史無前例地制約著全人類的生存和發(fā)展。我國重金屬污染形式相當(dāng)嚴(yán)峻，如何有效去除水中重金屬離子和有機(jī)物等污染物，具有重要的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)價值。因此，無論從保護(hù)環(huán)境還是飲水健康的角度，去除水中重金屬離子和有機(jī)物等污染物都具有極其重要的意義。
去除重金屬離子的方法有很多，有化學(xué)沉淀法、離子交換法和吸附法。化學(xué)沉淀法能夠吸附重金屬離子，但治理成本高，需對污泥進(jìn)行處理回收利用，否則會造成二次污染和資源浪費；離子交換法的缺陷是所用樹脂易受污染、會使氧化失效，再生頻繁，周期長，運行費用高，解決該技術(shù)在廢水處理應(yīng)用的關(guān)鍵是提高樹脂耐用性和強(qiáng)度，延長連續(xù)使用時間，這種方法難以操作；本發(fā)明所采用的是膜技術(shù)的方法，膜技術(shù)具有無相變、操作方便、高效、節(jié)能和設(shè)備簡單等特點。膜技術(shù)適用于處理廢水，處理后的水可以回用，通過濃縮實驗可以回收純金屬。偕胺肟基，由于它同時具有氨基和羧基，對大部分重金屬都具有吸附性，能將廢水中的重金屬離子從廢水中吸附，在重金屬的吸附和回收應(yīng)用上具有良好的應(yīng)用前景。
目前所采用的偕胺肟的材料存在形態(tài)主要是樹脂形和纖維形。由于樹脂材料具有親水性較差，吸附速率慢，纖維材料強(qiáng)度低、易溶脹、使用壽命短、操作流程復(fù)雜、生產(chǎn)效率低等缺點，限制了其使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種截留吸附重金屬離子超濾膜的制備方法。這種方法不僅利用超濾膜本身的特性，截留大分子有機(jī)物，而且經(jīng)過改性后的超濾膜能夠吸附截留水中重金屬離子，在污水處理和家庭自來水凈化方面具有良好的應(yīng)用價值。
本發(fā)明的目的在于提供一種重金屬-有機(jī)物雙重過濾功效超濾膜的制備方法，該方法采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：
步驟一，聚丙烯腈基超濾膜的制備
稱量聚丙烯腈，將其溶于有機(jī)溶劑，配制濃度為15-19％的聚丙烯腈鑄膜液，攪拌，直至完全溶解，真空靜置24-48h，脫泡，鑄膜液刮出濕膜后放入去離子水中進(jìn)行相交換，直至成膜。
步驟二，聚丙烯腈超濾膜接枝偕胺肟基的制備
配置濃度為0.1-0.3mol/L的鹽酸羥胺溶液，用無水碳酸鈉或碳酸鈣調(diào)節(jié)pH值，聚丙烯腈超濾膜倒入鹽酸羥胺溶液，直至聚丙烯腈超濾膜被完全淹沒，在50-70℃條件下反應(yīng)2-3小時，取出聚丙烯腈超濾膜放在去離子水中保存，至此得到重金屬-有機(jī)物雙重過濾功效超濾膜。
根據(jù)上文技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述步驟一中有機(jī)溶劑選自N-N-二甲基甲酰胺、N-N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、硝基苯、碳酸亞乙酯或乳酸腈。
根據(jù)上文技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述步驟一中聚丙烯腈的重均分子量為60000-100000g/mol。
根據(jù)上文技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述步驟一中濕膜的厚度為150μm。
根據(jù)上文技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述步驟一中聚丙烯腈鑄膜液的濃度為17％。
根據(jù)上文技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述步驟二中鹽酸羥胺溶液的濃度為0.1mol/L。
根據(jù)上文技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述步驟二中反應(yīng)溫度為60℃。
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