用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法技术

本发明专利技术涉及纳米纤维膜制备技术领域，具体涉及用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法，制备氨基功能化金属有机框架；将氨基功能化金属有机框架和制备原料混合制备半成品纳米纤维膜；将半成品纳米纤维膜分散在乙醇中加入回流原料进行反应，得到成品纳米纤维膜。通过静电纺丝技术将MOFs与聚合物相结合，将MOFs均匀的分散在纤维膜上，再与L

【技术实现步骤摘要】
用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米纤维膜制备
，尤其涉及用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法。

技术介绍

[0002]随着核技术产业的快速发展，放射性同位素已被广泛用于工业、农业和医学等诸多领域。Co
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60(60Co)是金属钴的一种人造放射性同位素，被用于放化治疗、医药制剂和器械杀菌等方面，在60Co的生产和使用过程中会产生放射性含60Co放射性废水，这些废水未经处理直接排放，不但污染环境，还会危害人体健康。
[0003]废水中钴离子可通过化学沉淀、离子交换、电化学处理、生物修复和吸附去除，然而，由于处理能力低、制备工艺复杂、不可避免的污泥处理、难分离回收等问题，使这些方法的应用受到限制，膜分离法因其能耗低、环境友好、处理效率高等优点被认为是一种经济的废水处理工艺。
[0004]金属
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有机骨架材料是由芳香酸或碱的氮、氧多齿有机配体通过配位键与无机金属中心杂化形成的一种立体网状结构晶体材料，兼具有机和无机两个部分，其有机部分增强了两相之间的渗透性，也增加了与聚合物基体的强相互作用，且MOFs种类繁多、功能性强、孔隙率高、比表面积大、孔尺寸可调控，在金属离子分离方面具有广泛的应用，然而，MOFs材料粒径较小，用于水处理后分离困难，且酸碱稳定性不好，抗辐照性能较差。
[0005]现有吸附分离材料不易分离回收，且在分离低浓度含钴废水时材料对钴离子吸附容量偏低，因此，功能化纳米纤维膜材料的制备就显得十分必要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法，旨在解决现有吸附分离材料不易分离回收，且在分离低浓度含钴废水时材料对钴离子吸附容量偏低的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法，包括以下步骤：
[0008]制备氨基功能化金属有机框架；
[0009]将所述氨基功能化金属有机框架和制备原料混合制备半成品纳米纤维膜；
[0010]将所述半成品纳米纤维膜分散在乙醇中加入回流原料进行反应，得到成品纳米纤维膜。
[0011]其中，所述制备氨基功能化金属有机框架的具体方式：
[0012]将2
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氨基对苯二甲酸、浓盐酸和四氯化锆投入到二甲基甲酰胺中，搅拌混合制备混合溶液；
[0013]将所述混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬的反应釜内进行加热反应，加热后冷却至室温取出洗涤，得到所述氨基功能化金属有机框架。
[0014]其中，所述将所述氨基功能化金属有机框架和制备原料混合制备半成品纳米纤维膜的具体方式：
[0015]将所述氨基功能化金属有机框架和制备原料溶解在二甲基甲酰胺中，并去除气泡，得到纺丝原料；
[0016]利用静电纺丝机对所述纺丝原料进行纺丝制备所述半成品纳米纤维膜。
[0017]其中，所述制备原料包括聚丙烯腈和聚乙二醇，所述聚丙烯腈和所述聚乙二醇均为1g，所述的聚丙烯腈分子量为150000，所述聚乙二醇分子量为2000。
[0018]其中，所述回流原料包括戊二醛和L
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赖氨酸，所述戊二醛的量为0.42mL，所述L
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赖氨酸的量为0.15g，所述乙醇为120mL。
[0019]本专利技术的用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法，制备氨基功能化金属有机框架(UiO
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NH2)；将氨基功能化金属有机框架(UiO
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NH2)和制备原料混合制备半成品纳米纤维膜(UiO
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NH2/PAN)；将半成品纳米纤维膜(UiO
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NH2/PAN)分散在乙醇中加入回流原料进行反应，得到成品纳米纤维膜(UiO
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Lys/PAN)，该通过静电纺丝技术将MOFs与聚合物相结合，将MOFs均匀的分散在纤维膜上，再与L
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赖氨酸接枝，增强了膜材料的亲水性和对钴离子的分离能力，还解决了吸附材料不易回收的问题，且抗辐照稳定性好，实际应用价值高，解决现有吸附分离材料不易分离回收，且在分离低浓度含钴废水时材料对钴离子吸附容量偏低的问题。
附图说明
[0020]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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0021]图1是本专利技术制备的UiO
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NH2、PAN、UiO
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Lys/PAN的XRD分析图。
[0022]图2是本专利技术制备的UiO
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NH2、PAN、UiO
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Lys/PAN的红外分析图。
[0023]图3是本专利技术制备的PAN和UiO
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Lys/PAN的SEM图。
[0024]图4是本专利技术制备的PAN、UiO
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Lys/PAN的膜通量与纯的PAN纳米纤维相比图。
[0025]图5是本专利技术制备的PAN、UiO
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Lys/PAN对钴离子的截留率示意图。
[0026]图6是本专利技术制备的PAN、UiO
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Lys/PAN的接触角与纯PAN纳米纤维膜相比图。
[0027]图7是本专利技术制备的UiO
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Lys/PAN在不同γ剂量下的XRD图。
[0028]图8是本专利技术制备的UiO
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Lys/PAN在不同γ剂量下的红外分析图。
[0029]图9是本专利技术制备的UiO
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Lys/PAN在不同γ剂量下的SEM图。
[0030]图10是采用紫外
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可见分光光度计测定PAN、UiO
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Lys/PAN吸附量的示意图。
[0031]图11是采用紫外
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可见分光光度计测定UiO
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Lys/PAN的吸附量的示意图。
[0032]图12是采用紫外
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可见分光光度计测定UiO
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Lys/PAN吸附量的示意图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备氨基功能化金属有机框架；将所述氨基功能化金属有机框架和制备原料混合制备半成品纳米纤维膜；将所述半成品纳米纤维膜分散在乙醇中加入回流原料进行反应，得到成品纳米纤维膜。2.如权利要求1所述的用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法，其特征在于，所述制备氨基功能化金属有机框架的具体方式：将2
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氨基对苯二甲酸、浓盐酸和四氯化锆投入到二甲基甲酰胺中，搅拌混合制备混合溶液；将所述混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬的反应釜内进行加热反应，加热后冷却至室温取出洗涤，得到所述氨基功能化金属有机框架。3.如权利要求1所述的用于钴离子分离且具有辐照稳定性的纳米纤维膜制备方法，其特征在于，所述将所述氨基功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁果园，李艳秋，熊伟，刘德蓉，蒲小琴，彭银银，雷阳，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：