含胺类载体的脱酚膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含胺类载体的脱酚膜及其制备方法和应用，属于脱酚膜技术领域。其技术方案为：将基底、载体和改性剂溶于有机溶剂中，完全溶解后进行超声脱气，得到透明均一的铸膜溶液；将铸膜溶液倒入平板模具中，使有机溶剂蒸发，即得含胺类载体的脱酚膜；基底为聚氯乙烯或聚偏氟乙烯

【技术实现步骤摘要】
含胺类载体的脱酚膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及脱酚膜
，具体涉及一种含胺类载体的脱酚膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着煤化工行业的迅速发展，煤化工含酚废水的数量持续增加，成为当前含酚废水的主要来源之一。高浓度含酚废水造成了严重的环境污染问题和资源的浪费，因此研究开发一种针对高浓度含酚废水的绿色处理方法，对环境保护和资源回收具有重要意义。聚合物包覆膜（PIM）是一种可以通过使用不同的载体实现对特定物质选择性传输的膜分离技术，相比于支撑液膜具有更好的稳定性。聚合物包覆膜的载体指的是膜内的液相，通常由能和目标物质形成络合物或离子对的萃取剂构成。它提供了膜对目标物质的传输速率、选择性与稳定性，是PIM的重要组成部分。文献[AppliedWaterScience,2018,8:1
‑
6.]中报道，以间苯二酚杯芳烃作为PIM的载体，以醋酸纤维素为基础聚合物，在6天的运输过程中，苯酚的去除率达到85.0%。Meng等人[JournalofMembraneScience,2015,493:615
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621.]制备了一种含有N,N
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二（1
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甲基庚基）乙酰胺（N503）作为载体的PVC基PIM，研究苯酚在水溶液中的传输行为，结果显示苯酚的去除率达到85.7%。后续的工作表明，使用PVC作为基础聚合物和1
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辛醇（1
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OCT）作为载体，苯酚的去除率提高到87.2%[EnvironmentalPollution,2019,253:1100
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1106]。可见，苯酚的去除效率还有待提高。此外，需要注意的是，当选择N503和1
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OCT作为载体时，随着运输周期的增加，渗透系数急剧下降，导致膜的稳定性下降严重，这可能是由于相对亲水性载体的损失造成的。这提醒我们要实现其应用，还需在载体的选择、膜配方的开发等方面努力，以提供更好的去除效率和稳定性。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种含胺类载体的脱酚膜及其制备方法和应用，本专利技术制备的脱酚膜对酚类物质有较高的透过性，应用于含酚废水的处理中，提取率可达90%以上，且具有良好的性能稳定性，可以极大程度上减少萃取剂的使用。
[0004]本专利技术的技术方案为：第一方面，本专利技术提供了一种含胺类载体的脱酚膜的制备方法，将基底、载体和改性剂溶于有机溶剂中，完全溶解后进行超声脱气，得到透明均一的铸膜溶液；将铸膜溶液倒入平板模具中，使有机溶剂蒸发，即得含胺类载体的脱酚膜；其中，基底为聚氯乙烯或聚偏氟乙烯
‑
六氟丙烯，载体为叔胺或季铵类萃取剂，改性剂为双（2
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乙基己基）磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻硝基苯辛醚、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、2
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硝基苯基戊基醚、磷酸三丁酯或三正辛基氧膦。
[0005]其中，所述平板模具为按所需尺寸定制的聚四氟乙烯材质凹槽板或玻璃材质的平板框架。
[0006]优选地，所述基底、载体和改性剂的质量比为1：1
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1.5：0
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0.5。
[0007]优选地，所述载体为三辛胺（TOA）、三异辛胺（TIOA）、三正十二胺（TDDA）或Alamine 336（三辛胺、癸胺的混合物）。
[0008]优选地，所述有机溶剂为四氢呋喃或二氯乙烷。
[0009]优选地，所述基底与有机溶剂的质量体积比为1g：20
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40mL。
[0010]优选地，有机溶剂蒸发的温度为40
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50℃，湿度为20
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40%。
[0011]第二方面，本专利技术提供了通过上述制备方法制备得到的含胺类载体的脱酚膜。
[0012]第三方面，本专利技术还提供了上述含胺类载体的脱酚膜在脱除含酚污水中酚类物质的应用。
[0013]优选地，所述含酚污水中酚类物质的浓度为0.1
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5g/L，含酚污水的pH为2
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6。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：1. 本专利技术制备的脱酚膜对酚类物质有较高的透过性，应用于含酚废水的处理中，提取率可达90%以上，且本专利技术的脱酚膜在应用的过程中具有良好的性能稳定性，可以极大程度上减少萃取剂的使用。
[0015]2. 本专利技术脱酚膜制备方法简单，制备所需的材料大大减少，减少了经济成本；使用时操作简便，可以实现酚类物质的高效回收，为工业上回收酚类物质提供了理论支撑和数据参考。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术所用的脱酚装置的结构示意图。
[0018]图2是实施例5中脱酚膜的循环稳定性测试图，其中图a为PVDF
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HFP/TOA脱酚膜，图b为PVDF
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HFP
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TOPO / Aliquat336脱酚膜。
[0019]图3是实施例6中PVDF
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HFP/TOA脱酚膜对四种酚类物质的脱酚率测试图。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0021]下述实施例和对比例中对脱酚膜进行脱酚性能测试时采用的脱酚装置如图1所示，由两个有机玻璃腔室单元组成，所制备的脱酚膜固定于两腔室单元之间；有效膜面积为20cm2。左侧为进料液，右侧为反萃液。设备运行时，在水泵作用下，一个腔室泵入模拟污水的苯酚溶液，作为进料液，一个腔室泵入起反萃作用的氢氧化钠溶液，作为反萃液，苯酚溶液和氢氧化钠溶液均以20L/h的流速进行循环。在循环过程中，酚类物质在进料液与脱酚膜的界面处被脱酚膜上的载体萃取剂萃取，进入脱酚膜内，并向膜内扩散；随后又在脱酚膜与
反萃液界面被氢氧化钠反萃，完成酚类物质的传输过程。在此过程中，进料液一侧的腔室中，酚类物质浓度降低，而反萃液一侧的腔室中，酚类物质的浓度升高，从而使酚类物质得以回收。记录脱酚膜两侧溶液中苯酚浓度随时间的变化，苯酚浓度由紫外分光光度计在234nm波长处测得，并计算脱酚率。
[0022]实施例1
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2实施例1
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2的脱酚膜制备方法如下：取0.44g基底聚合物聚偏氟乙烯
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六氟丙烯，0.66g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含胺类载体的脱酚膜的制备方法，其特征在于，将基底、载体和改性剂溶于有机溶剂中，完全溶解后进行超声脱气，得到透明均一的铸膜溶液；将铸膜溶液倒入平板模具中，使有机溶剂蒸发，即得含胺类载体的脱酚膜；其中，基底为聚氯乙烯或聚偏氟乙烯
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六氟丙烯，载体为叔胺或季铵类萃取剂，改性剂为双（2
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乙基己基）磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻硝基苯辛醚、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、2
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硝基苯基戊基醚、磷酸三丁酯或三正辛基氧膦。2.如权利要求1所述的含胺类载体的脱酚膜的制备方法，其特征在于，所述基底、载体和改性剂的质量比为1：1
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1.5：0
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0.5。3.如权利要求1所述的含胺类载体的脱酚膜的制备方法，其特征在于，所述载体为三辛胺、三异辛胺、三正十二胺或Alamine 336。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，刘杨，谭明，秦子寒，谢慧慧，张祥勇，时宇佳，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：