专利名称：一种改性支撑液膜的制备方法
技术领域：
本发明属于液膜分离技术领域，涉及ー种改性支撑液膜，具体为ー种分子印迹支撑离子液膜的制备方法。
背景技术：
液膜分离是以液体膜为分离介质，将两个互溶而不同组成的液体隔开，以浓度差为推动力，利用各个组分在液膜内溶解-扩散的能力不同达到分离目的的一种分离方法。液膜分离具有分离速度快、选择性好、能耗低而且能回收资源等优点，是近年来应用较为广泛的ー种新型分离技木。现有液膜包括支撑液膜、乳化液膜及大块液膜等，由于支撑液膜具 有选择性好、传质速率快、分离效率高并节能等优点，又具有生物膜浓缩富集的功能，因此，其研究十分活跃，在物质分离、湿法冶金、石油化工、エ业废水处理及食品卫生等方面有广泛研究，然而，在推进液膜エ业化应用过程中，支撑液膜的稳定性问题依然是主要障碍。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性支撑液膜的制备方法，以改善现有支撑液膜的选 择性与稳定性，进而实现液膜分离技术的エ业化应用。本发明的目的是这样实现的，一种改性支撑液膜的制备方法，将活化支撑膜在引发剂中浸泡后放入包括模板分子、功能単体、致孔剂及交联剂的混合液中浸泡，取出后在紫外光照射下反应得到分子印迹支撑膜，去除其中的模板分子后置于离子液体中浸溃，得到分子印迹支撑离子液膜。具体步骤包括步骤一，活化支撑膜将支撑膜置于硫酸溶液中进行表面浸泡处理，然后用去离子水洗涤，晾干；步骤ニ，制备分子印迹支撑膜先将模板分子和功能単体溶解后加入致孔剂和交联剂进行混合成混合液，然后将步骤ー活化的支撑膜在引发剂中密封并浸泡后再放入所述混合液中浸泡，取出后在紫外光的照射下反应得到分子印迹支撑膜；步骤三，去除模板分子将步骤ニ所得分子印迹支撑膜用去离子水洗涤，晾干；步骤四，将步骤三处理的分子印迹支撑膜置于含有载体的离子液体中浸溃，制得分子印迹支撑离子液膜。所述步骤一的硫酸溶液的浓度为3mol/L。所述步骤ニ的模板分子和功能単体分别用去离子水和氯仿溶解后混合，并加入分散剂搅拌，然后加入致孔剂和交联剂进行超声振荡。所述功能単体、模板分子、交联剂与致孔剂的摩尔比为6 1 30 :1，所述引发剂为ニ苯甲酮溶液，所述分散剂为Span-80，所述超声振荡的时间为10-20分钟；所述活化的支撑膜在引发剂中密封并浸泡的时间为30-60分钟,在所述混合液中浸泡的时间为60-100分钟。所述紫外光的波长为365nm，所述紫外光的照射时间为4_6小吋。所述功能单体为甲基丙烯酸(MAA)，所述支撑膜为多孔聚偏氟こ烯膜(PVDF)，所述致孔剂为偶氮ニ异丁腈(AIBN)，所述交联剂为こニ醇ニ甲基丙烯酸酯(EDMA)。所述ニ苯甲酮溶液的重量浓度为O. 4-0. 8%。所述离子液体中的载体含量为4-8%。本发明具有如下有益效果I、本发明将分子印迹和离子液体结合得到分子印迹支撑离子液膜，利用分子印迹技术和室温离子液体的特点，采用修饰技木，对多孔支撑体表面进行分子印迹聚合修饰，形成一层致密的对模板分子有选择性的薄膜，提高了支撑液膜的选择性、传质通量及抗污染能力。2、本发明利用离子液体几乎无蒸汽压、粘度高等特点改性支撑膜液，液膜由室温离子液体或流动载体与室温离子液体组成，避免了膜液由有机溶剂组成的膜液的挥发问 题，提高了液膜的稳定性，同时减少了由于有机溶剂的挥发而造成的环境污染。3、本发明根据离子液体的亲疏水特性，选择多孔支撑膜为基膜并经分子印迹表面修饰，增强了膜液和支撑体间的相互作用，同时利用微孔产生的毛细管カ提高对跨膜压差的耐受力，阻止膜液流失，提高了支撑液膜本身的稳定性与选择性，同时提高了支撑液膜的传质通量与支撑膜的抗污染能力。
图I为本发明分子印迹支撑离子液膜体系和现有支撑液膜体系对Ni (II)的迁移率的对比曲线图； 图2为本发明分子印迹支撑离子液膜和现有支撑液膜对Co (II)的迁移率的对比曲线图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。实施例I，一种改性支撑液膜的制备方法，具体步骤包括步骤一，活化支撑膜将聚偏氟こ烯膜置于3mol/L硫酸中进行表面浸泡处理，然后用去尚子水洗漆，晾干备用。步骤ニ，(I)离子液体的合成室温下将溴代正丁烷与N-甲基咪唑以I. 2:1的比例混合，将混合物在70°C下冷凝回流24h。反应结束后，将反应液冷却至室温时用こ酸こ酯洗涤，然后置于恒温电热干燥箱烘干至恒重，得到溴代I-丁基-3_甲基咪唑。称取16. 3gNH4PF6溶解于IOOmL去离子水中，将等摩尔量的溴代I-丁基-3-甲基咪唑加入其中，在30°C下水浴搅拌6h。反应结束后静置分层，用去离子水洗涤下层I-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐沉淀至洗涤液中无溴离子存在后，置于恒温电热干燥箱烘干至恒重，得到I-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。(2)制备分子印迹支撑膜称取I. 61g模板分子NiSO4 · 6H20，溶解于IOmL去离子水中，量取IOmL浓度为O. lmol/L的甲基丙烯酸溶液，将两溶液混合，调节二者摩尔比为6:1，加入Span-80，搅拌。然后加入O. 8g偶氮ニ异丁腈和26. 63gこニ醇ニ甲基丙烯酸酷，超声振荡混合液15min。把步骤ー处理的聚偏氟こ烯膜置于重量浓度为O. 6%的ニ苯甲酮溶液中密封浸泡45min，随后取出聚偏氟こ烯膜放入模板和単体分子混合液内浸泡90min，在365nm波长的紫外光的照射下反应5h。
步骤三，去除模板分子紫外光照射反应结束，取出聚偏氟こ烯膜，用去离子水反复洗涤，晾干。步骤四，将晾干后的聚偏氟こ烯膜置于2-こ基己基膦酸单2-こ基已基酯含量为
6.50%的I-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液中浸溃60min后固定在支撑液膜迁移装置中即可。实施例2，一种改性支撑液膜的制备方法，具体步骤包括步骤一，将聚偏氟こ烯膜置于3mol/L硫酸中进行表面浸泡处理，然后用去离子水洗涤，晾干，备用。步骤ニ，(I)离子液体的合成室温下将溴代正丁烷与N-甲基咪唑以I. 2:1的比例 混合，将混合物在70°C下冷凝回流24h。反应结束后，将反应液冷却至室温时用こ酸こ酯洗涤，然后置于恒温电热干燥箱烘干至恒重，得到溴代I-丁基-3_甲基咪唑。称取16. 3gNH4PF6溶解于IOOmL去离子水中，将等摩尔量的溴代I-丁基-3-甲基咪唑加入其中，在20-40°C下水浴搅拌4-7h。反应结束后静置分层，用去离子水洗涤下层I-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐沉淀至洗涤液中无溴离子存在后，置于恒温电热干燥箱烘干至恒重，即可得到I- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。(2)制备分子印迹支撑膜称取I. 43g CoCl2 · 6H20溶解于IOmL去离子水中，量取15mL浓度为O. lmol/L的甲基丙烯酸溶液，将两溶液混合，调节二者摩尔比为4:1，加入Span-80，搅拌。然后加入O. 7g偶氮ニ异丁腈和23. 65gこニ醇ニ甲基丙烯酸酯，超声振荡混液15min。用氯仿配制引发剂浓度为O. 6%的ニ苯甲酮溶液，然后把经过步骤一处理的聚偏氟こ烯膜浸泡于该溶液中，密封并浸泡45min，随后取出聚偏氟こ烯膜 放入模板和单体分子混合液内浸泡90min,然后在365nm波长的紫外光的照射下反应5小时。步骤三，去除模板分子紫外光照射反应结束，取出聚偏氟こ烯膜，用去离子水反复洗涤，晾干。步骤四，将晾干后的聚偏氟こ烯膜置于载体(2-こ基己基膦酸单2-こ基己基酷)含量为6. 50%的I-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液中浸溃60min后固定在支撑液膜迁移装置中即可。实施例3-5，一种改性支撑液膜的制备方法，具体步骤參见实施例1，有关数据和エ艺条件见表I。表I实施例3-5的有关数据和エ艺条件
权利要求
1.一种改性支撑液膜的制备方法，其特征在于将活化支撑膜在引发剂中浸泡后放入包括模板分子、功能単体、致孔剂及交联剂的混合液中浸泡，取出后在紫外光照射下反应得到分子印迹支撑膜，去除其中的模板分子后置于离子液体中浸溃，得到分子印迹支撑离子液膜。
2.如权利要求I所述的改性支撑液膜的制备方法，其特征在于具体步骤包括，步骤一，活化支撑膜将支撑膜置于硫酸溶液中进行表面浸泡处理，然后用去离子水洗涤，晾干; 步骤ニ，制备分子印迹支撑膜；先将模板分子和功能単体溶解后加入致孔剂和交联剂进行混合成混合液，然后将步骤ー活化的支撑膜在引发剂中密封并浸泡后再放入所述混合液中浸泡，取出后在紫外光的照射下反应得到分子印迹支撑膜； 步骤三，去除模板分子将步骤ニ所得分子印迹支撑膜用去离子水洗涤，晾干； 步骤四，将步骤三处理的分子印迹支撑膜置于含有载体的离子液体中浸溃，制得分子印迹支撑离子液膜。
3.如权利要求2所述的改性支撑液膜的制备方法，其特征在于所述步骤一的硫酸溶液的浓度为3mol/L。
4.如权利要求2所述的改性支撑液膜的制备方法，其特征在于所述步骤ニ的模板分子和功能単体分别用去离子水和氯仿溶解后混合，并加入分散剂搅拌，然后加入致孔剂和交联剂进行超声振荡。
5.如权利要求4所述的改性支撑液膜的制备方法，其特征在于所述功能単体、模板分子、交联剂与致孔剂的摩尔比为6 1 30 :1，所述引发剂为ニ苯甲酮溶液，所述分散剂为Span-80，所述超声振荡的时间为10-20分钟；所述活化的支撑膜在引发剂中密封并浸泡的时间为30-60分钟,在所述混合液中浸泡的时间为60-100分钟。所述紫外光的波长为365nm,所述紫外光的照射时间为4_6小时。
6.如权利要求1-5任一项所述的改性支撑液膜的制备方法，其特征在于所述功能单体为甲基丙烯酸，所述支撑膜为多孔聚偏氟こ烯膜，所述致孔剂为偶氮ニ异丁腈，所述交联剂为こニ醇ニ甲基丙烯酸酷。
7.如权利要求5所述的改性支撑液膜的制备方法，其特征在于所述ニ苯甲酮溶液的重量浓度为O. 4-0.8%。
8.如权利要求1-5任一项所述的改性支撑液膜的制备方法，其特征在于所述离子液体中的载体含量为4-8%。
全文摘要
一种改性支撑液膜的制备方法，其特征在于将活化支撑膜在引发剂中浸泡后放入包括模板分子、功能单体、致孔剂及交联剂的混合液中浸泡，取出后在紫外光照射下反应得到分子印迹支撑膜，去除其中的模板分子后置于离子液体中浸渍，得到分子印迹支撑离子液膜。本发明将分子印迹和离子液体结合得到分子印迹支撑离子液膜，利用分子印迹技术和室温离子液体的特点，采用修饰技术，对多孔支撑体表面进行分子印迹聚合修饰，形成一层致密的对模板分子有特殊选择性的薄膜，不仅提高了支撑液膜的稳定性，而且提高了支撑液膜的选择性、传质通量及抗污染能力。
文档编号C08J9/26GK102688696SQ201210166539
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者余晓皎, 吕伟桃, 姚秉华, 张帆, 张阿曼, 王娜, 黄琳珠 申请人:西安理工大学