乙二胺四亚甲基膦酸和二乙烯三胺五乙酸改性聚偏氟乙烯螯合膜的制备方法_2

文档序号:8451430阅读:来源:国知局
4h ;再将其从盐酸溶液取出,用去离子水多次浸泡清洗,直至浸泡清洗水的PH值为中性,最后将清洗干净的乙二胺四亚甲基膦酸和二乙烯三胺五乙酸改性聚偏氟乙烯螯合膜浸泡在质量浓度为0.5?I %的过氧化氢水溶液中保存。
[0020]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0021]1、制备方法简便可行,成本低廉;
[0022]2、乙二胺四亚甲基膦酸和二乙烯三胺五乙酸两种功能分子,在聚偏氟乙烯螯合膜中共混均匀,其稳定好、不易浸出流失;
[0023]3、采用该技术制备的改性聚偏氟乙烯螯合膜同时共混有多氨基多膦酸和多氨基多羧酸螯合官能基团,不仅改善了常规聚偏氟乙烯分离膜的亲水性能,其更能高效吸附去除络合态重金属污染物,极大促进了其用于重金属污染废水处置的潜在应用;
[0024]4、可实现工业废水、地表水、地下水和海水中重金属污染物的去除和回收利用,拓展了聚偏氟乙烯分离膜在废水处理领域的应用。
【具体实施方式】
[0025]实施例1
[0026]将1.5g 二乙烯三胺五乙酸粉末和20g 二甲基亚砜溶剂放入烧杯中,加热至70°C,溶解过程中溶液需磁力搅拌,待二乙烯三胺五乙酸全部溶解后,向溶液中加入1.6g的3-氨丙基三甲氧基硅烷,30min后,将溶液温度升高至115°C,用保鲜膜密封烧杯口,在此温度下磁力搅拌反应4h后,将溶液温度降至80°C,制得3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液。
[0027]将7.Sg无水乙醇和30g去离子水倒入烧杯中,室温下磁力搅拌使无水乙醇和去离子水混合均匀,配制体积比为1:3的乙醇水溶液,然后将0.15g聚乙烯醇加入到乙醇水溶液中,并将盛有乙醇水溶液和聚乙烯醇的烧杯用保鲜膜密封,将乙醇水溶液的温度升高至80°c,并磁力搅拌,使聚乙烯醇溶解,将烧杯中的混合溶液自然冷却至室温;再向混合溶液中加入1.5g乙二胺四亚甲基膦酸,并用质量百分浓度为20%的氢氧化钠溶液调整混合溶液的PH为6,磁力搅拌混合溶液,使乙二胺四亚甲基膦酸完全溶解后,混合溶液继续磁力搅拌30min,之后用微量移液器将5.0g钛酸丁酯缓慢滴加到上述混合溶液中,再将上述已制备好的3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液缓慢加入到溶液中,并磁力搅拌24h,得到颜色为黄棕色的均一乳状混合溶液;将黄棕色乳状混合溶液离心分离,离心机转速为3000转/分钟,离心分离时间为lOmin,倾去离心试管中的上层清液,收集试管底部的超细固态粉末,将收集得到的超细固态粉末依次用无水乙醇、去离子水和二甲基亚砜溶剂分别离心清洗3次,洗净残留的乙二胺四亚甲基膦酸和3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液,制得二乙烯三胺五乙酸-3-氨丙基三甲氧基硅烷-二氧化钛-乙二胺四亚甲基膦酸超细固体粉末;将该超细固体粉末加入到25g 二甲基亚砜溶剂中,磁力搅拌,控制二甲基亚砜溶剂的温度为70°C,并依次将4.5g聚偏氟乙烯和0.5g聚乙烯吡咯烷酮粉末加入到溶液中,在70°C温度下磁力搅拌6h,确保溶解的聚偏氟乙烯与二乙烯三胺五乙酸-3-氨丙基三甲氧基硅烷-二氧化钛-乙二胺四亚甲基膦酸超细粉末混合均匀,制得乙二胺四亚甲基膦酸和二乙烯三胺五乙酸改性聚偏氟乙烯螯合膜制备所用的共混铸液;
[0028]将上述制备的共混铸液倾倒在光滑的玻璃板上,并用医用刮刀刮制成厚度均匀的液态薄层,然后室温下使液态薄层在空气中自然干燥90s,之后将载有液态薄层的玻璃板迅速浸没在冷凝浴溶液中,使液态薄层凝胶化成膜,冷凝浴溶液为体积分数为3%的二甲基亚砜水溶液,冷凝浴溶液温度为40°C ;待凝胶化的薄膜从玻璃板上自动剥离后,首先将薄膜用去离子水浸泡48h,之后将其从去离子水中取出并浸泡在浓度为0.lmol/L的盐酸溶液中24h后,将其从盐酸溶液取出,并用去离子水多次浸泡清洗,直至浸泡清洗水的pH值为中性,最后将清洗干净的乙二胺四亚甲基膦酸和二乙烯三胺五乙酸改性聚偏氟乙烯螯合膜浸泡在质量浓度为0.5%的过氧化氢水溶液中保存。
[0029]实施例2
[0030]将1.7g 二乙烯三胺五乙酸粉末和20g 二甲基亚砜溶剂放入烧杯中,加热至74°C,溶解过程中溶液需磁力搅拌,待二乙烯三胺五乙酸全部溶解后,向溶液中加入1.Sg的3-氨丙基三甲氧基硅烷,30min后,将溶液温度升高至118°C,用保鲜膜密封烧杯口,在此温度下磁力搅拌反应5h后,将溶液温度降至83 °C,制得3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液。
[0031]将7.Sg无水乙醇和30g去离子水倒入烧杯中,室温下磁力搅拌使无水乙醇和去离子水混合均匀,配制体积比为1:3的乙醇水溶液,然后将0.18g聚乙烯醇加入到乙醇水溶液中,并将盛有乙醇水溶液和聚乙烯醇的烧杯用保鲜膜密封,将乙醇水溶液的温度升高至830C,并磁力搅拌,使聚乙烯醇溶解,将烧杯中的混合溶液自然冷却至室温;再向混合溶液中加入1.Sg乙二胺四亚甲基膦酸,并用质量百分浓度为20%的氢氧化钠溶液调整混合溶液的PH为6,磁力搅拌混合溶液,使乙二胺四亚甲基膦酸完全溶解后,混合溶液继续磁力搅拌30min,之后用微量移液器将5.2g钛酸丁酯缓慢滴加到上述混合溶液中,再将上述已制备好的3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液缓慢加入到溶液中,并磁力搅拌24h,得到颜色为黄棕色的均一乳状混合溶液;将黄棕色乳状混合溶液离心分离,离心机转速为3000转/分钟,离心分离时间为lOmin,倾去离心试管中的上层清液,收集试管底部的超细固态粉末,将收集得到的超细固态粉末依次用无水乙醇、去离子水和二甲基亚砜溶剂分别离心清洗3次,洗净残留的乙二胺四亚甲基膦酸和3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液,制得二乙烯三胺五乙酸-3-氨丙基三甲氧基硅烷-二氧化钛-乙二胺四亚甲基膦酸超细固体粉末;将该超细固体粉末加入到25g 二甲基亚砜溶剂中,磁力搅拌,控制二甲基亚砜溶剂的温度为74°C,并依次将4.7g聚偏氟乙烯和0.5g聚乙烯吡咯烷酮粉末加入到溶液中,在74°C温度下磁力搅拌6h,确保溶解的聚偏氟乙烯与二乙烯三胺五乙酸-3-氨丙基三甲氧基硅烷-二氧化钛-乙二胺四亚甲基膦酸超细粉末混合均匀,制得乙二胺四亚甲基膦酸和二乙烯三胺五乙酸改性聚偏氟乙烯螯合膜制备所用的共混铸液;
[0032]将上述制备的共混铸液倾倒在光滑的玻璃板上,并用医用刮刀刮制成厚度均匀的液态薄层,然后室温下使液态薄层在空气中自然干燥100s,之后将载有液态薄层的玻璃板迅速浸没在冷凝浴溶液中,使液态薄层凝胶化成膜,冷凝浴溶液为体积分数为3.5%的二甲基亚砜水溶液,冷凝浴溶液温度为43°C ;待凝胶化的薄膜从玻璃板上自动剥离后,首先将薄膜用去离子水浸泡48h,之后将其从去离子水中取出并浸泡在浓度为0.2mol/L的盐酸溶液中24h后,将其从盐酸溶液取出,并用去离子水多次浸泡清洗,直至浸泡清洗水的pH值为中性,最后将清洗干净的乙二胺四亚甲基膦酸和二乙烯三胺五乙酸改性聚偏氟乙烯螯合膜浸泡在质量浓度为0.7%的过氧化氢水溶液中保存。
[0033]实施例3
[0034]将2.3g 二乙烯三胺五乙酸粉末和20g 二甲基亚砜溶剂放入烧杯中,加热至76°C,溶解过程中溶液需磁力搅拌,待二乙烯三胺五乙酸全部溶解后,向溶液中加入2.1g的3-氨丙基三甲氧基硅烷,30min后,将溶液温度升高至112°C,用保鲜膜密封烧杯口,在此温度下磁力搅拌反应5h后,将溶液温度降至87 °C,制得3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液。
[0035]将7.Sg无水乙醇和30g去离子水倒入烧杯中,室温下磁力搅拌使无水乙醇和去离子水混合均匀,配制体积比为1:3的乙醇水溶液,然后将0.22g聚乙烯醇加入到乙醇水溶液中,并将盛有乙醇水溶液和聚乙烯醇的烧杯用保鲜膜密封,将乙醇水溶液的温度升高至870C,并磁力搅拌,使聚乙烯醇溶解,将烧杯中的混合溶液自然冷却至室温;再向混合溶液中加入2.2g乙二胺四亚甲基膦酸,并用质量百分浓度为20%的氢氧化钠溶液调整混合溶液的PH为6,磁力搅拌混合溶液,使乙二胺四亚甲基膦酸完全溶解后,混合溶液继续磁力搅拌30min,之后用微量移液器将5.4g钛酸丁酯缓慢滴加到上述混合溶液中,再将上述已制备好的3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液缓慢加入到溶液中,并磁力搅拌24h,得到颜色为黄棕色的均一乳状混合溶液;将黄棕色乳状混合溶液离心分离,离心机转速为3000转/分钟,离心分离时间为lOmin,倾去离心试管中的上层清液,收集试管底部的超细固态粉末,将收集得到的超细固态粉末依次用无水乙醇、去离子水和二甲基亚砜溶剂分别离心清洗3次,洗净残留的乙二胺四亚甲基膦酸和3-氨丙基三甲氧基硅烷-二乙烯三胺五乙酸胶态溶液,制得二乙烯三胺五乙酸-3-氨丙基三甲氧基硅烷-二氧化钛-乙二胺四亚甲基膦酸超细固体粉末;将该超细固体粉末加入到25g 二甲基亚砜溶剂中,磁力搅拌,控制二甲基亚砜溶剂的温度为77°C,并依次将4.8g聚偏氟乙烯和0.5g聚乙烯吡咯烷酮粉末加入到溶液中,在77°C温度下磁力搅拌6h,确保溶解的聚偏氟乙烯与
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1