[發(fā)明專利]一種新型多孔離子液體清洗劑及其在膜清洗中的應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114181782B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張嘉恒;孫雪;鄭曉宇;陸躍樂;高倩妮;柳磊
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州佳嘉樂生物技術(shù)有限公司
• 主分類號: C11D1/66
• 分類號: C11D1/66;C11D3/20;C11D3/48;C11D3/60;B08B3/08
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

本發(fā)明提供了一種新型多孔離子液體清洗劑的制備方法，具體制備步驟為：(1)使用陽離子自由基引發(fā)劑制備陽離子皂苷：將1?5mM引發(fā)劑2，2′?偶氮二?[2?(1，3?二甲基?4，5?二氫?1H?咪唑?3?鎓?2?基)]丙烷三氟甲磺酸酯和0.5?2M皂苷加入水中，在30?90℃下聚合12?18h；(2)檸檬酸根陰離子多孔有機(jī)籠的制備；(3)多孔離子液體的制備：以陽離子皂苷為陽離子端，與檸檬酸根陰離子多孔有機(jī)籠為陰離子端按摩爾比1:1?3混合得到離子液體。本發(fā)明具有去除油脂、去除無機(jī)污染物、絡(luò)合金屬離子、溶解血液污染物的作用，可用于膜設(shè)備清潔，清潔效果良好，且不會(huì)對膜造成二次污染和損傷，有效提高膜使用壽命，迅速恢復(fù)膜水通量，為離子液體在膜清洗劑領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膜清洗劑開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型多孔離子液體清洗劑及其在膜清洗中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

近幾十年發(fā)展起來的膜技術(shù)是以具有選擇透過性的膜材料作為核心，在膜兩側(cè)推動(dòng)力下，實(shí)現(xiàn)混合物分離、提純、濃縮的分離技術(shù)。與過濾、精餾、萃取、蒸發(fā)等傳統(tǒng)分離技術(shù)相比，膜技術(shù)具有能耗低、分離效率高、設(shè)備簡單、無相變、無污染等優(yōu)點(diǎn)，因此被稱為新型高效分離技術(shù)。

膜技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。比如，隨處可購買到的純凈飲用水絕大部分采用膜技術(shù)凈化得到；為保持乳品的營養(yǎng)價(jià)值及水果的風(fēng)味，牛奶、酸奶、奶酪等也可以采用膜技術(shù)進(jìn)行除菌、濃縮及雜質(zhì)去除。在21世紀(jì)的多數(shù)工業(yè)中，膜技術(shù)將扮演重要角色，在水資源、能源、環(huán)境、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造等領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。

膜一旦投入運(yùn)行，只要存在截留和分離，膜的污染就在所難免。膜污染以后，通量下降、分離效率降低、分離效果變差，能夠解決的方法只有兩個(gè)：換膜，或者進(jìn)行膜清洗。絕大多數(shù)情況下，換膜是徹底的解決方法，但需要膜用戶為此支付巨額成本，同時(shí)也造成了巨大的浪費(fèi)，于是膜清洗成了其必然的選擇。合適的清洗劑及合理的清洗方案不僅能夠在短期內(nèi)為企業(yè)帶來效益，對整個(gè)膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有不可估量的推動(dòng)作用，促進(jìn)我國節(jié)能減排目標(biāo)更快更好的實(shí)現(xiàn)。

離子液體(Ionic?Liquids，ILs)是由陰陽離子所構(gòu)成的鹽類。離子液體由于結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)、飽和蒸氣壓低、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都有廣闊的發(fā)展前景。常規(guī)的離子液體分為咪唑鹽類、氨基酸類、吡啶鹽類、吡咯鹽類和銨鹽類等。CN202010157639.6公開了一種薄膜的清洗方法，是用陰陽離子液體清洗水處理用的薄膜，但是該方法所制備的離子液體只能在20-30℃下使用，不能與多酶進(jìn)行復(fù)配使用，限制了其使用范圍。

綜上所述，離子液體具有結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)、性能可調(diào)控和穩(wěn)定性良好等優(yōu)點(diǎn)，但是用于膜清洗領(lǐng)域尚未成熟，亟待開發(fā)一款具有發(fā)展前景的離子液體膜清洗劑。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種新型多孔離子液體清洗劑及其在膜清洗中的應(yīng)用。本發(fā)明具有去除油脂、去除無機(jī)污染物、絡(luò)合金屬離子、溶解血液污染物的作用，可用于膜設(shè)備清潔，清潔效果良好，且不會(huì)對膜造成二次污染和損傷，有效提高膜使用壽命，迅速恢復(fù)膜水通量，為離子液體在膜清洗劑領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新思路。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種新型多孔離子液體清洗劑的制備方法，具體制備步驟為：

(1)使用陽離子自由基引發(fā)劑制備陽離子皂苷：

所有的試劑都用干燥的氮?dú)夤呐菝撗酰芯酆戏磻?yīng)都是在磁攪拌下、在可控制溫度的密封容器中進(jìn)行；

為了在水介質(zhì)中制備陽離子皂苷，將1-5mM引發(fā)劑2，2′-偶氮二-[2-(1，3-二甲基-4，5-二氫-1H-咪唑-3-鎓-2-基)]丙烷三氟甲磺酸酯和0.5-2M皂苷加入水中，在30-90℃下聚合12-18h；

(2)檸檬酸根陰離子多孔有機(jī)籠的制備：