一种工业废水处理用膜材料的制作方法

文档序号:21107115发布日期:2020-06-16 21:23阅读:194来源:国知局

本发明涉及废水处理技术领域,尤其涉及一种工业废水处理用膜材料及其制备方法。



背景技术:

近年来,随着经济的发展和全球工业化进程的推进,大量含有重金属的工业废水和城市生活污水排放到环境中,对大气、土壤和水环境,尤其是人类健康带来了严重威胁,如果不加以处理,将会对人体的心脏、肾脏、肝脏等重要器官造成严重的伤害。因此,寻求有效的工业废水处理技术成为当前业内亟待关注的焦点。

目前,对含有重金属的工业废水的处理方法主要包括:化学沉淀法、电化学法、吸附法、光催化法和超临界流体萃取法。工业上多采用化学沉淀法,但化学沉淀法易导致二次污染,对低浓度的重金属离子处理不彻底,难以应用于治理流动水体;电化学法耗电量大,不太适合大批量处理;光催化法是一种环境友好型的处理方法,但成本较高,效率很低,可见光响应范围窄;超临界流体萃取法虽然流程简单,萃取速度快,能耗低,但成本太高,而且无法实现大规模的废水处理。

近年来,膜分离技术作为一种新型水处理工艺在处理难处理废水方面得到了快速的发展,采用具有吸附重金属离子和工业废水其他有毒有害有机物处理功能的膜材料来处理工业废水是一种成本低、回收分离容易,处理效率高的工业废水处理方法。然而,现有技术中的工业废水处理用膜材料由于膜成本高、强度差、耐腐蚀性差、膜污染严重等缺点,极大地影响并制约了其在含有重金属的工业废水处理中的进一步推广和应用;除此之外,市面上的工业废水处理用膜材料大多只是对废水起到过滤分离作用,催化废水中有机物分解、吸附分离重金属离子的能力差,且它们机械力学性能和性能稳定性有待进一步提高。

申请号为200710056397.6的中国发明专利公开了一种重金属离子吸附膜及制备方法,该重金属离子吸附膜由聚乙烯醇和胺基聚合物组成,聚乙烯醇:胺基聚合物的质量比为(95:5)~(20:80);所述的胺基聚合物为聚乙烯胺、聚烯丙基胺和支化聚乙烯亚胺。在聚乙烯醇水溶液中引入胺基聚合物,通过交联剂交联形成三维聚合物网络。该方法简单易行,制备过程中不使用有机溶剂。胺基的引入有效的增强了聚乙烯醇膜的水溶胀性,同时使得膜对重金属离子的吸附能力有很大的提高。但该方法在交联过程消耗大量的氨基,降低了处理重金属离子的能力,且其没有催化分解工业废水中有毒有害有机物的功效。

因此,开发一种对含重金属离子的工业废水的处理效果好,效率高,机械力学性能、抗腐蚀性和耐污染性能佳,尤其是催化废水中有机物分解、吸附分离废水中重金属离子的能力强的工业废水处理用膜材料符合市场需求,具有广泛的市场价值和应用前景,对促进工业废水处理行业的发展具有非常重要的意义。



技术实现要素:

为了克服现有技术中的不足,本发明提供一种工业废水处理用膜材料及其制备方法,该制备方法工艺简单、操作方便,耗能少,适合连续规模化生产,具有较高的经济价值、社会价值和生态价值;制备得到的工业废水处理用膜材料对含重金属离子的工业废水的处理效果好,效率高,机械力学性能、抗腐蚀性和耐污染性能佳,尤其是催化废水中有机物分解、吸附分离废水中重金属离子的能力强。

为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是,一种工业废水处理用膜材料,其特征在于,由以下重量份的各可聚合型单体通过自由基聚合而成:乙烯基改性硼化黑磷量子点3-6份、端乙烯基超支化聚(胺-酯)8-12份、β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪1-3份。

优选的,所述乙烯基改性硼化黑磷量子点的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1、将黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇置于聚四氟乙烯的反应釜中,在150-170℃下保温8-12小时,待冷却至室温,旋蒸除去乙醇,再在水中分散,离心,在85-95℃下干燥至恒重,得到硼化黑磷量子点;

步骤s2、将经过步骤s1制成的硼化黑磷量子点加入到乙醇中,再向其中加入乙烯基三乙氧基硅烷,在60-80℃下搅拌6-8小时,后旋蒸除去乙醇,得到乙烯基改性硼化黑磷量子点。

较佳的,步骤s1中所述黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇的质量比为1:(0.05-0.15):0.1:(5-10)。

较佳的,步骤s2中所述硼化黑磷量子点、乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:(3-5):(0.1-0.3)。

优选的,所述端乙烯基超支化聚(胺-酯)的制备方法,包括如下步骤:将第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈加入到四氢呋喃中,在氧气阻聚作用下,50-60℃下搅拌反应6-8小时,后旋蒸除去四氢呋喃,得到端乙烯基超支化聚(胺-酯)。

较佳的,所述第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈、四氢呋喃的摩尔比为1:(5-8):(30-40)。

优选的,所述第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)的制备方法,参见:申请号为200910067539.8的中国发明专利实施例9。

优选的,所述β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的制备方法,包括如下步骤:将β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺加入到四氢呋喃中,在25-35℃下搅拌反应3-6小时,反应结束后,旋蒸除去四氢呋喃,后用质量比为3:1的水和丙酮萃取,取油相,用无水硫酸镁除水,过滤,旋蒸除去丙酮,得到β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪。

较佳的,所述β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺、四氢呋喃的摩尔比为3:1:(0.4-0.7):(12-18)。

本发明的另一个目的,在于提供一种所述工业废水处理用膜材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各可聚合型单体混合,形成混合物料,然后将混合物料、引发剂加入到高沸点溶剂中,在氮气或惰性气体氛围,70-80℃下搅拌反应1-3小时,后将其浇注于聚四氟乙烯模板上,置于80-90℃的鼓风干燥箱中干燥至恒重,得到所述工业废水处理用膜材料。

优选的,所述混合物料、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(0.01-0.02):(3-5)。

优选的,所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。

优选的,所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

优选的,所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

(1)本发明提供的工业废水处理用膜材料的制备方法,该制备方法工艺简单、操作方便,耗能少,适合连续规模化生产,具有较高的经济价值、社会价值合适生态价值。

(2)本发明提供的工业废水处理用膜材料,克服了现有技术中的工业废水处理用膜材料膜成本高、强度差、耐腐蚀性差、膜污染严重,大多只是对废水起到过滤分离作用,催化废水中有机物分解、吸附分离重金属离子的能力差,且它们机械力学性能和性能稳定性有待进一步提高的缺陷,具有对含重金属离子的工业废水的处理效果好,效率高,机械力学性能、抗腐蚀性和耐污染性能佳,尤其是催化废水中有机物分解、吸附分离废水中重金属离子的能力强的优点。

(3)本发明提供的工业废水处理用膜材料,乙烯基改性硼化黑磷量子点的引入不仅能有效吸附工业废水中的有毒有害物质,还能够起到催化分解有机物的作用;通过硼化同时提高黑磷量子点环境稳定性和消除电子陷阱态,有效改善光催化效率;通过架桥作用在硼化黑磷量子点上修饰乙烯基,再聚合成膜,有效改善了其与聚合物材料的形容性和硼化黑磷量子点的分散均匀性,进而提高膜材料的性能稳定性。

(4)本发明提供的工业废水处理用膜材料,β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪引入苯基三嗪共轭结构,能起到有机光催化剂的作用,提高废水处理效果,通过乙烯基改性,使得其进入膜材料分子链上,能有效改善膜的耐腐蚀性、耐污性和性能稳定性。

(5)本发明提供的工业废水处理用膜材料,没有添加无机填料,有效避免了它们的添加对膜材料加工流动性及长期使用性能稳定性的影响,采用β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和乙烯基改性硼化黑磷量子点协同作用,使得催化效率更高,膜综合性能更好,比现有技术中的只添加三嗪结构,没有苯环结构,只添加量子点,没有硼化也没有改性的膜材料性能稳定性和废水处理效果、效率更好。

(6)本发明提供的工业废水处理用膜材料,端乙烯基超支化聚(胺-酯)上的氨基能有效改善其对重金属离子的螯合作用,进而有利于对重金属离子的吸附;超支化结构有利于表面润湿,有效吸附水中有毒有害物质;其与β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪协同作用,亲水基和疏水基合理设置,使得膜材料不仅有利于废水的处理,又能保持其耐污性和耐腐蚀性,延长其使用寿命;且它们聚合后,形成三维网络结构,使得膜材料机械力学性能和综合性能得到有效改善。

具体实施方式

为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂,下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明实施例中所述第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)的制备方法,参见:申请号为200910067539.8的中国发明专利实施例9;其他原料均为商业购买。

实施例1

一种工业废水处理用膜材料,由以下重量份的各可聚合型单体通过自由基聚合而成:乙烯基改性硼化黑磷量子点3份、端乙烯基超支化聚(胺-酯)8份、β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪1份。

所述乙烯基改性硼化黑磷量子点的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1、将黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇置于聚四氟乙烯的反应釜中,在150℃下保温8小时,待冷却至室温,旋蒸除去乙醇,再在水中分散,离心,在85℃下干燥至恒重,得到硼化黑磷量子点;所述黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇的质量比为1:0.05:0.1:5;

步骤s2、将经过步骤s1制成的硼化黑磷量子点加入到乙醇中,再向其中加入乙烯基三乙氧基硅烷,在60℃下搅拌6小时,后旋蒸除去乙醇,得到乙烯基改性硼化黑磷量子点;所述硼化黑磷量子点、乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:3:0.1。

所述端乙烯基超支化聚(胺-酯)的制备方法,包括如下步骤:将第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈加入到四氢呋喃中,在氧气阻聚作用下,50℃下搅拌反应6小时,后旋蒸除去四氢呋喃,得到端乙烯基超支化聚(胺-酯);所述第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈、四氢呋喃的摩尔比为1:5:30。

所述β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的制备方法,包括如下步骤:将β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺加入到四氢呋喃中,在25℃下搅拌反应3小时,反应结束后,旋蒸除去四氢呋喃,后用质量比为3:1的水和丙酮萃取,取油相,用无水硫酸镁除水,过滤,旋蒸除去丙酮,得到β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪;所述β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺、四氢呋喃的摩尔比为3:1:0.4:12。

一种所述工业废水处理用膜材料的制备方法,包括如下步骤:将各可聚合型单体混合,形成混合物料,然后将混合物料、偶氮二异丁腈加入到二甲亚砜中,在氮气氛围,70℃下搅拌反应1小时,后将其浇注于聚四氟乙烯模板上,置于80℃的鼓风干燥箱中干燥至恒重,得到所述工业废水处理用膜材料;所述混合物料、偶氮二异丁腈、二甲亚砜的质量比为1:0.01:3。

实施例2

一种工业废水处理用膜材料,由以下重量份的各可聚合型单体通过自由基聚合而成:乙烯基改性硼化黑磷量子点4份、端乙烯基超支化聚(胺-酯)9份、β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪1.5份。

所述乙烯基改性硼化黑磷量子点的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1、将黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇置于聚四氟乙烯的反应釜中,在155℃下保温9小时,待冷却至室温,旋蒸除去乙醇,再在水中分散,离心,在87℃下干燥至恒重,得到硼化黑磷量子点;所述黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇的质量比为1:0.07:0.1:6;

步骤s2、将经过步骤s1制成的硼化黑磷量子点加入到乙醇中,再向其中加入乙烯基三乙氧基硅烷,在65℃下搅拌6.5小时,后旋蒸除去乙醇,得到乙烯基改性硼化黑磷量子点;所述硼化黑磷量子点、乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:3.5:0.15。

所述端乙烯基超支化聚(胺-酯)的制备方法,包括如下步骤:将第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈加入到四氢呋喃中,在氧气阻聚作用下,52℃下搅拌反应6.5小时,后旋蒸除去四氢呋喃,得到端乙烯基超支化聚(胺-酯);所述第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈、四氢呋喃的摩尔比为1:6:32。

所述β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的制备方法,包括如下步骤:将β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺加入到四氢呋喃中,在27℃下搅拌反应4小时,反应结束后,旋蒸除去四氢呋喃,后用质量比为3:1的水和丙酮萃取,取油相,用无水硫酸镁除水,过滤,旋蒸除去丙酮,得到β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪;所述β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺、四氢呋喃的摩尔比为3:1:0.5:13。

一种所述工业废水处理用膜材料的制备方法,包括如下步骤:将各可聚合型单体混合,形成混合物料,然后将混合物料、偶氮二异庚腈加入到n,n-二甲基甲酰胺中,在氦气氛围,73℃下搅拌反应1.5小时,后将其浇注于聚四氟乙烯模板上,置于82℃的鼓风干燥箱中干燥至恒重,得到所述工业废水处理用膜材料;所述混合物料、偶氮二异庚腈、n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:0.013:3.5。

实施例3

一种工业废水处理用膜材料,由以下重量份的各可聚合型单体通过自由基聚合而成:乙烯基改性硼化黑磷量子点4.5份、端乙烯基超支化聚(胺-酯)10份、β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪2份。

所述乙烯基改性硼化黑磷量子点的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1、将黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇置于聚四氟乙烯的反应釜中,在160℃下保温10小时,待冷却至室温,旋蒸除去乙醇,再在水中分散,离心,在90℃下干燥至恒重,得到硼化黑磷量子点;所述黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇的质量比为1:0.1:0.1:7;

步骤s2、将经过步骤s1制成的硼化黑磷量子点加入到乙醇中,再向其中加入乙烯基三乙氧基硅烷,在70℃下搅拌7小时,后旋蒸除去乙醇,得到乙烯基改性硼化黑磷量子点;所述硼化黑磷量子点、乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:4:0.2。

所述端乙烯基超支化聚(胺-酯)的制备方法,包括如下步骤:将第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈加入到四氢呋喃中,在氧气阻聚作用下,55℃下搅拌反应7小时,后旋蒸除去四氢呋喃,得到端乙烯基超支化聚(胺-酯);所述第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈、四氢呋喃的摩尔比为1:6.5:35。

所述β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的制备方法,包括如下步骤:将β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺加入到四氢呋喃中,在30℃下搅拌反应4.5小时,反应结束后,旋蒸除去四氢呋喃,后用质量比为3:1的水和丙酮萃取,取油相,用无水硫酸镁除水,过滤,旋蒸除去丙酮,得到β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪;所述β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺、四氢呋喃的摩尔比为3:1:0.55:15。

一种所述工业废水处理用膜材料的制备方法,包括如下步骤:将各可聚合型单体混合,形成混合物料,然后将混合物料、偶氮二异丁腈加入到n,n-二甲基乙酰胺中,在氖气氛围,75℃下搅拌反应2小时,后将其浇注于聚四氟乙烯模板上,置于85℃的鼓风干燥箱中干燥至恒重,得到所述工业废水处理用膜材料;所述混合物料、偶氮二异丁腈、n,n-二甲基乙酰胺的质量比为1:0.015:4。

实施例4

一种工业废水处理用膜材料,由以下重量份的各可聚合型单体通过自由基聚合而成:乙烯基改性硼化黑磷量子点5份、端乙烯基超支化聚(胺-酯)11份、β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪2.5份。

所述乙烯基改性硼化黑磷量子点的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1、将黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇置于聚四氟乙烯的反应釜中,在165℃下保温11小时,待冷却至室温,旋蒸除去乙醇,再在水中分散,离心,在93℃下干燥至恒重,得到硼化黑磷量子点;所述黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇的质量比为1:0.13:0.1:9;

步骤s2、将经过步骤s1制成的硼化黑磷量子点加入到乙醇中,再向其中加入乙烯基三乙氧基硅烷,在77℃下搅拌7.5小时,后旋蒸除去乙醇,得到乙烯基改性硼化黑磷量子点;所述硼化黑磷量子点、乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:4.7:0.28。

所述端乙烯基超支化聚(胺-酯)的制备方法,包括如下步骤:将第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈加入到四氢呋喃中,在氧气阻聚作用下,58℃下搅拌反应7.8小时,后旋蒸除去四氢呋喃,得到端乙烯基超支化聚(胺-酯);所述第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈、四氢呋喃的摩尔比为1:7.5:37。

所述β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的制备方法,包括如下步骤:将β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺加入到四氢呋喃中,在33℃下搅拌反应5.5小时,反应结束后,旋蒸除去四氢呋喃,后用质量比为3:1的水和丙酮萃取,取油相,用无水硫酸镁除水,过滤,旋蒸除去丙酮,得到β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪;所述β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺、四氢呋喃的摩尔比为3:1:0.65:17。

一种所述工业废水处理用膜材料的制备方法,包括如下步骤:将各可聚合型单体混合,形成混合物料,然后将混合物料、引发剂加入到高沸点溶剂中,在氩气氛围,78℃下搅拌反应2.6小时,后将其浇注于聚四氟乙烯模板上,置于88℃的鼓风干燥箱中干燥至恒重,得到所述工业废水处理用膜材料;所述混合物料、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:0.018:4.7;所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成;所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮按质量比1:3:2:4混合而成。

实施例5

一种工业废水处理用膜材料,由以下重量份的各可聚合型单体通过自由基聚合而成:乙烯基改性硼化黑磷量子点6份、端乙烯基超支化聚(胺-酯)12份、β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪3份。

所述乙烯基改性硼化黑磷量子点的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1、将黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇置于聚四氟乙烯的反应釜中,在170℃下保温12小时,待冷却至室温,旋蒸除去乙醇,再在水中分散,离心,在95℃下干燥至恒重,得到硼化黑磷量子点;所述黑磷量子点、五硼酸铵、吐温20、乙醇的质量比为1:0.15:0.1:10;

步骤s2、将经过步骤s1制成的硼化黑磷量子点加入到乙醇中,再向其中加入乙烯基三乙氧基硅烷,在80℃下搅拌8小时,后旋蒸除去乙醇,得到乙烯基改性硼化黑磷量子点;所述硼化黑磷量子点、乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:5:0.3。

所述端乙烯基超支化聚(胺-酯)的制备方法,包括如下步骤:将第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈加入到四氢呋喃中,在氧气阻聚作用下,60℃下搅拌反应8小时,后旋蒸除去四氢呋喃,得到端乙烯基超支化聚(胺-酯);所述第三代环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)、3-氨基巴豆腈、四氢呋喃的摩尔比为1:8:40。

所述β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的制备方法,包括如下步骤:将β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺加入到四氢呋喃中,在35℃下搅拌反应6小时,反应结束后,旋蒸除去四氢呋喃,后用质量比为3:1的水和丙酮萃取,取油相,用无水硫酸镁除水,过滤,旋蒸除去丙酮,得到β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪;所述β-苯基丙烯酰氯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三乙胺、四氢呋喃的摩尔比为3:1:0.7:18。

一种所述工业废水处理用膜材料的制备方法,包括如下步骤:将各可聚合型单体混合,形成混合物料,然后将混合物料、偶氮二异丁腈加入到n-甲基吡咯烷酮中,在氮气氛围,80℃下搅拌反应3小时,后将其浇注于聚四氟乙烯模板上,置于90℃的鼓风干燥箱中干燥至恒重,得到所述工业废水处理用膜材料;所述混合物料、偶氮二异丁腈、n-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.02:5。

对比例1

本例提供一种工业废水处理用膜材料,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加乙烯基改性硼化黑磷量子点。

对比例2

本例提供一种工业废水处理用膜材料,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加β-苯基丙烯酰氯改性2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪。

对比例3

本例提供一种工业废水处理用膜材料,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是在乙烯基改性硼化黑磷量子点的制备过程中用黑磷量子点代替硼化黑磷量子点。

对比例4

本例提供一种污水处理用膜材料,其配方和制备方法与申请号为201810179268.4的中国发明专利实施例1相同。

为了进一步说明本发明实施例所涉及到的膜材料样品的有益技术效果,将实施例1-5及对比例1-4所制得的膜材料样品进行相关性能测试,测试结果见表1,测试方法如下:

(1)染料降解率测试:染料降解率测试选择浓度为6mg/l的罗丹明b溶液。在石英试管中加入25ml罗丹明b溶液和0.04g所制备的样品,通空气搅拌,在400w紫外灯的照射下,20min后取溶液。采用紫外分光光度计测上层清夜的波长为550nm时的吸光度。染料的降解率可以通过下述方程进行计算:

r%(降解率)=(c0-ct)/c0×100%

式中,c0是罗丹明b的起始浓度(mg/l),ct是指在30min后的罗丹明b浓度。

(2)分离回收率测试:将染料与样品的悬浮液过滤分离后,取固体部分、烘干。分离后样品的回收率可以通过下述方程计算:s%(分离回收率)=mt/m0×100%,式中,m0是初始投入样品的质量(mg),mt是分离烘干后剩余样品的质量。

(3)重金属离子吸附效果:将各例中的膜材料分别放入25ml浓度为100mg/l的硝酸铅、硝酸汞和硝酸镉溶液中,20min后检测溶液的浓度,计算吸附量。

从表1可以看出,本发明实施例公开的工业废水处理用膜材料具有更好的废水处理效果,这是各制备单体协同作用的结果。

表1

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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