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一种聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜及其制备方法和应用技术

技术编号:24482945 阅读:93 留言:0更新日期:2020-06-12 22:44
本发明专利技术属高分子膜材料技术领域,为了解决目前多孔膜对铬酸根和砷酸根的离子滤除效率低等问题,提供一种聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜及其制备方法和应用,以聚砜膜为基膜,氯甲基化改性后表面键合上芳叔胺基团;置于含乙烯基咪唑单体及油溶性引发剂的二甲基甲酰胺溶液中,在芳叔胺和BPO或AIBN构成的氧化还原型表面引发体系作用下,在膜表面接枝聚合,得到聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜PSF‑g‑PVI。制备方法简单、操作容易。对铬酸根和砷酸根阴离子有强的吸附作用,以其为滤膜进行膜分离过程,有效地去除毒性阴离子。为微孔滤膜,具有高的流通量,且兼具有聚砜膜优良的力学性能、热稳定性、化学稳定性等。

A polysulfone microfiltration membrane functionalized by polyvinylimidazole and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子膜材料
,具体涉及一种聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜及其制备方法和应用,用于高效截留水中毒性阴离子的应用。
技术介绍
铬酸盐和砷酸盐是有毒的阴离子污染物,会污染水系统,进入食物链,造成人类的致命疾病。六价铬(Cr(VI))被认为是一种剧毒物质,其铬酸盐进入人体后会引起癌症、突变和致畸性。含五价砷As(V)的砷酸盐已被列为I类人类致癌物,砷的暴露会导致皮肤和各种内部癌症以及其他疾病,如心血管和神经系统疾病。因此,迫切需要开发水处理策略降低水中铬酸和砷酸浓度以达到饮用水和工业废水的容许水平(饮用水中的允许浓度分别为0.05mg/L和10μg/L)。化学沉淀法、混凝/絮凝法、离子交换法、吸附法、生物过程等多种方法已被广泛应用于水中As(V)和Cr(VI)类物质的去除。然而,这些方法存在各种弊端,如有毒污泥的形成和昂贵的运行成本。吸附虽然是一项简单的技术,但大多数吸附剂都有一定的缺点,如吸附亲和力低、可回收性差、运行维护成本较高等。目前,压力驱动膜过滤方法作为新型分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜,其特征在于:由聚砜基膜PSF和聚乙烯基咪唑PVI组成,结构如式(Ⅰ)所示:

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜,其特征在于:由聚砜基膜PSF和聚乙烯基咪唑PVI组成,结构如式(Ⅰ)所示:。


2.制备权利要求1所述的聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜的方法,其特征在于:以聚砜膜PSF为基膜,通过氯甲基化改性后,再在其表面键合上芳叔胺基团;然后将其置于含有乙烯基咪唑单体VI及油溶性引发剂的二甲基甲酰胺溶液中,在芳叔胺和BPO或AIBN构成的氧化还原型表面引发体系作用下,在膜表面进行接枝聚合,得到聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜PSF-g-PVI。


3.根据权利要求2所述的制备聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜的方法,其特征在于:具体步骤如下:
(1)制备侧链键合有芳叔胺的改性聚砜膜PSF-DEA:0.1g氯甲基化聚砜膜CMPSF加入至60mL的乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中,溶胀2h后,加入0.13g反应试剂3-羟基-N,N-二乙基苯胺HDEA,再加入0.12-0.13g缚酸剂,N2保护下70-80℃恒温搅拌反应6-8h后,将膜取出,用体积比为1:1的乙醇和蒸馏水混合液反复洗涤,真空干燥至恒重,即得侧链键合有芳叔胺的改性聚砜膜PSF-DEA;
(2)制备聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜:0.1gPSF-DEA膜加入到70mLN,N-二甲基甲酰胺DMF中,让其溶胀2-3小时,加入乙烯基咪唑VI,N2鼓泡半小时后,升温至60-70℃,加入引发剂,反应10-12h后,将膜取出,分别用DMF浸泡、乙醇反复洗涤接枝膜,真空干燥至恒重,得聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜PSF-g-PVI。


4.根据权利要求3所述的制备聚乙烯基咪唑功能化的聚砜微滤膜的方法,其特征在于:步骤(1)中所述乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂中乙醇、水和N,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王蕊欣刘叶峰左鹏陈南王飞高保娇
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:山西;14

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