PVDF@PDA-g-PDMC膜材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种PVDF@PDA

【技术实现步骤摘要】
PVDF@PDA
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PDMC膜材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于分离膜
，具体涉及一种PVDF@PDA
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PDMC膜材料及其制备方法，另外，本专利技术还涉及PVDF@PDA
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PDMC膜材料在含重金属废水处理中的应用。

技术介绍

[0002]随着工业化和城市化的进程，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。废水的主要来源是工业废水，主要是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。
[0003]目前，膜处理技术由于不会产生二次污染且具有高效性等优势而被用于废水的净化处理领域。有报道将金属
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有机框架材料(MOF)与膜共混制备共混膜，利用MOF中的一些功能基团与金属离子螯合吸附原理，选择性的处理废水中的有害金属，减少对环境的污染的同时可选择性的回收目标物。但该现有技术中制备的共混膜通常具有MOF晶格塌陷或者带有吸附基团的MOF被膜基体包埋而不易裸露，导致吸附量和吸附率降低。
[0004]现有技术也存在将分子印迹与膜结合制备分子印迹共混膜的技术，该技术充分利用膜过滤以及印迹聚合物的选择性吸附原理，应用于水处理时可以减少污染物排放的同时可选择性的回收目标物。但是现有技术中制备的印迹共混膜通常会出现模板分子(离子)被膜基体包埋的过深而不易洗脱的现象，这样会大大降低印迹共混膜吸附容量和吸附速率。

技术实现思路

[0005]基于上述背景问题，本专利技术旨在提供一种PVDF@PDA
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PDMC膜材料，对重金属离子具有良好的吸附能力，可以用于含重金属的废水处理中；本专利技术的另一目的在于提供PVDF@PDA
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PDMC膜材料的制备方法和应用。
[0006]为实现上述目的，一方面，本专利技术实施例提供的技术方案是:
[0007]PVDF@PDA
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PDMC膜材料，包括PVDF膜、锚定在所述PVDF膜表面的PDA以及接枝在所述PDA上的PDMC。
[0008]另一方面，本专利技术实施例提供一种PVDF@PDA
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PDMC膜材料的制备方法，通过多巴胺自聚合在PVDF膜表面锚定一层PDA，再通过原子转移自由基聚合法将PDMC接枝到PDA上。
[0009]在一个实施例中，先在PVDF膜表面通过多巴胺自聚合锚定一层PDA得到PVDF@PDA膜；之后在所述PVDF@PDA膜上接枝引发剂得到PVDF@PDA
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Br膜，最后在PVDF@PDA
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Br膜上通过原子转移自由基聚合法接枝PDMC即可得到PVDF@PDA
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PDMC膜材料。
[0010]在一个实施例中，PVDF@PDA
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PDMC膜材料的制备方法包括以下步骤：
[0011]S1、将PVDF膜浸泡在pH＝8.5的多巴胺的Tris
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HCl缓冲液中，与氧气接触，并进行振摇处理，之后将膜用乙醇和水洗涤，经干燥后得到PVDF@PDA膜；
[0012]S2、将PVDF@PDA膜浸泡在二氯甲烷溶液中，冰浴条件下加入三乙胺，搅拌均匀后滴加2
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溴异丁酰溴，之后在氮气氛围下进行反应，反应结束后依次用丙酮、乙醇和蒸馏水洗涤
即可得到PVDF@PDA
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Br膜；
[0013]S3、将PVDF@PDA
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Br膜浸泡在甲醇水溶液中，在搅拌条件下加入溴化亚铜，之后充氮气去除氧气，然后在氮气氛围下加入由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和三[2
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(二甲氨基)乙基]胺配制的脱氧溶液进行反应，反应结束后用蒸馏水洗涤即可得到PVDF@PDA
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PDMC膜材料。
[0014]进一步地，S1步骤中，所述多巴胺的Tris
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HCl缓冲液中多巴胺的浓度为2
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5mg/mL，振摇处理时的温度为20
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30℃，振摇时间为14
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18h。
[0015]进一步地，S2步骤中，反应温度为20
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30℃，反应时间为20
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30h。
[0016]进一步地，S3步骤中，反应温度为20
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40℃，反应时间为30
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240min。
[0017]进一步地，S3步骤中，所述脱氧溶液通过将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液、三[2
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(二甲氨基)乙基]胺与水的混合液在氮气下鼓泡脱氧形成，且所述脱氧溶液中，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液、三[2
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(二甲氨基)乙基]胺与水的体积比为0.8
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0.9:0.06
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0.07:1。
[0018]第三方面，本专利技术实施例提供上述PVDF@PDA
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PDMC膜材料在含重金属废水处理中的应用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术实施例至少具有以下效果：
[0020]本专利技术提供一种阳离子型PVDF@PDA
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PDMC膜材料，对钯等重金属离子具有良好的吸附性能，因此在含重金属废水处理中具有应用前景。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0022]图1为本专利技术实施例中PVDF@PDA
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PDMC膜材料的制备示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例中M0和M1膜的红外光谱图；
[0024]图3为本专利技术实施例中M0和M1膜的扫描电镜图；
[0025]图4为本专利技术实施例中M0和M1膜的静态接触角测试结果图；
[0026]图5为本专利技术实施例中M0和M1膜的动态接触角测试结果图；
[0027]图6为本专利技术实施例中M0和M1膜的纯水通量测试结果图；
[0028]图7为本专利技术实施例中M0和M1膜对Pd(II)的吸附量测试结果图；
[0029]图8为本专利技术实施例中M0和M1膜对Pd(II)的穿透性能曲线。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PVDF@PDA
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PDMC膜材料，其特征在于，包括PVDF膜、锚定在所述PVDF膜表面的PDA以及接枝在所述PDA上的PDMC。2.如权利要求1所述的PVDF@PDA
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PDMC膜材料的制备方法，其特征在于，通过多巴胺自聚合在PVDF膜表面锚定一层PDA，再通过原子转移自由基聚合法将PDMC接枝到PDA上。3.根据权利要求2所述的PVDF@PDA
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PDMC膜材料的制备方法，其特征在于，先在PVDF膜表面通过多巴胺自聚合锚定一层PDA得到PVDF@PDA膜；之后在所述PVDF@PDA膜上接枝引发剂得到PVDF@PDA
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Br膜，最后在PVDF@PDA
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Br膜上通过原子转移自由基聚合法接枝PDMC即可得到PVDF@PDA
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PDMC膜材料。4.根据权利要求3所述的PVDF@PDA
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PDMC膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将PVDF膜浸泡在pH＝8.5的多巴胺的Tris
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HCl缓冲液中，与氧气接触，并进行振摇处理，之后将膜用乙醇和水洗涤，经干燥后得到PVDF@PDA膜；S2、将PVDF@PDA膜浸泡在二氯甲烷溶液中，冰浴条件下加入三乙胺，搅拌均匀后滴加2
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溴异丁酰溴，之后在氮气氛围下进行反应，反应结束后依次用丙酮、乙醇和蒸馏水洗涤即可得到PVDF@PDA
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Br膜；S3、将PVDF@PDA
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Br膜浸泡在甲醇水溶液中，在搅拌条件下加入溴化亚铜，之后充氮气去除氧气，然后在氮气氛围下加入由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和三[2
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【专利技术属性】
技术研发人员：张锐，曾坚贤，李亚红，刘媛媛，黄海燕，孟波，黄小平，刘国清，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：