[發明專利]一種改性纖維素濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201810337225.4
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108636135A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 吳慧;盧生昌;湯祖武;陳禮輝;黃六蓮;倪永浩
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: B01D71/10
• 分類號: B01D71/10;B01D67/00;C08J7/16;C08J5/18;C02F1/44;C02F1/28;C08L1/02;C02F103/16;C02F103/28;C02F101/20
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 林云嬌

本發明提供了一種改性纖維素濾膜及其制備方法，用2?溴異丁酰溴與纖維素薄膜反應，得到纖維素基大分子引發劑；將纖維素基大分子引發劑在溴化亞銅和N,N,N',N,'N”?五甲基二亞乙基三胺作用下，與陰離子單體進行ATRP聚合，得到改性纖維素濾膜。改性纖維素濾膜具有吸附過濾重金屬離子性能，具有極強的穩定性，能夠反復使用，可用于電鍍、冶金、造紙、印染等工業污水處理。

【技術領域】

本發明具體涉及一種改性纖維素濾膜及其制備方法。

【背景技術】

隨著國內外各行各業生產規模的擴大，用水量和廢水量增多，對環境影響很大，污水處理成為諸多企業的難題。特別是電鍍、冶金、染整等工廠，生產所排出的廢水含有很多重金屬污染物，給環境及人類健康帶來了很大的影響。治理重金屬離子廢水的過程麻煩、費用高昂，而且傳統采用絮凝沉淀的方法效果不佳，且容易造成二次污染。因此，開發出可重復利用的具有吸附重金屬離子性能的薄膜，具有重要的現實意義。

纖維素作為自然界中最為豐富的天然高分子材料，其具有來源廣泛、價格低廉、生物相容性好、力學性能好等優點。因此可通過適當的化學或物理方法進行功能化改性，制備出纖維素基功能材料。(Y.Habibi.Chem.Soc.Rev.2014,43,1519-1542)

2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)是一種應用較為廣泛的水溶性磺酸型陰離子單體，其具有一個不飽和雙鍵，可均聚或共聚形成陰離子型聚合物，其與陽離子物質具有較強的靜電相互作用，從而有效吸附重金屬離子物質。(Matthew G.Kellum.；Adam E.Smith.；Stacey Kirkland York.et al.Macromoleculars.2010,43,7033–7040)同時，其具有負電荷的密度值大、效率高且安全、相對分子質量容易掌控等優點。但是其易溶于水，極易隨水流失，造成無法重復利用。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種改性纖維素濾膜的制備方法。

本發明是這樣實現的：一種改性纖維素濾膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)將纖維素薄膜浸入二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯或二甲苯中，滴加吡啶及2-溴異丁酰溴，反應得到纖維素基大分子引發劑；其中，物質的量比吡啶：2-溴異丁酰溴：纖維素薄膜＝0.3-3：0.3-3：1；

(2)將纖維素基大分子引發劑置于水溶液中，加入催化劑溴化亞銅、配體N,N,N',N,'N″-五甲基二亞乙基三胺和陰離子單體，進行除氧操作，然后在50℃下反應24h，清洗干燥后，得到改性纖維素濾膜；其中，溴化亞銅與纖維素薄膜的物質的量比為0.05-1：1；N,N,N',N,'N″-五甲基二亞乙基三胺與溴化亞銅的物質的量比0.8-2：1。

優選地，所述(2)中，陰離子單體與纖維素薄膜的物質的量比為0.5-10：1。

優選地，所述陰離子單體與纖維素薄膜的物質的量比為2.0-8：1。

優選地，所述陰離子單體為2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。

優選地，所述改性纖維素濾膜的厚度為0.1-1000μm。

本發明要解決的技術問題之二，在于提供一種改性纖維素濾膜。

本發明是這樣實現的：一種改性纖維素濾膜，其分子結構式如：

其中，n＝5～40。

優選地，所述改性纖維素濾膜的厚度為0.1-1000μm。

本發明的優點在于：利用纖維素薄膜作為基體，采用陰離子單體將其進行界面接枝改性，賦予纖維素薄膜具有吸附過濾重金屬離子的性能，可用于電鍍、冶金、造紙、印染等工業污水處理。

【附圖說明】