System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜及其制备方法和应用技术_技高网
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一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜及其制备方法和应用技术

技术编号:39955838 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-08 23:39
本发明专利技术提供一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜及其制备方法和应用,属于纤维膜制备技术领域。本发明专利技术通过静电纺丝技术制备MOFs功能化的环糊精基复合纳米纤维膜,得到的MOFs功能化环糊精基复合纤维膜可以作为药物和个人护理产品(PPCPs)吸附剂应用在废水处理中,PPCPs污染物可以通过主客体配位、静电作用、氢键、π‑π相互作用、络合相互作用吸附到复合纤维膜上。本发明专利技术的纤维膜既能解决环糊精易溶于水的缺点,还能解决MOFs粉末不宜回收的问题。本发明专利技术的MOFs功能化环糊精基复合纤维膜制备简单、原料易得、再生性能好,在实际废水处理中有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纤维膜制备,具体涉及一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜及其制备方法和应用。


技术介绍

1、药物和个人护理产品(ppcps)是一种新型污染物,这些产品经过人体或动物代谢后,将排放到水环境中对水生生物和生态系统造成了巨大的危害。随着时间的推移,ppcps的长期累积可能会对人类健康造成潜在风险,比如引起内分泌系统紊乱、肝脏和神经系统失常等疾病。因此,为了保护环境和人类健康,减少水环境中的ppcps污染迫在眉睫。吸附是人们常用的去除水体中ppcps污染物的方法之一,因其具有易于操作、可持续利用等优点,在污水净化领域中已经成为了一种普遍应用的技术。静电纺纳米纤维作为一种高比表面积的纤维材料,研究者常通过化学修饰或掺杂其他材料等方式来改变其表面性质,从而提高其吸附性能,广泛应用于去除水中不同类型的污染物。在众多吸附材料中,性能优异的金属-有机框架材料(mofs)也受到了越来越多的关注。mofs是由金属离子和有机配体组成的一种新型多孔材料,展现出高的比表面积、孔隙率和孔径可控等特点,因此在吸附领域有着广泛的应用。此外环糊精含有丰富的羟基,具有亲水的外部和疏水的内部空腔。它们可以与各种药物污染物形成配合物。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜及其制备方法和应用,制备得到的mofs功能化的环糊精基复合纳米纤维膜具有较高的吸附能力。

2、本专利技术首先提供一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,包括:

3、步骤一:将聚丙烯腈和环糊精加入到有机溶剂中溶解,然后再加入有机配体,得到的混合溶液进行混纺,得到环糊精/聚丙烯腈复合纳米纤维膜;

4、步骤二:将步骤一得到的环糊精/聚丙烯腈复合纳米纤维膜浸入混合溶液中进行热交联,得到环糊精基聚合物纤维膜;

5、步骤三:分别将锆金属盐、铪金属盐、铁金属盐和有机配体混合超声得到均匀溶液,再将上述得到的溶液转入水热釜内,然后将步骤二的环糊精基聚合物纤维膜分别放入水热釜内进行水热反应,得到纤维膜表面生长锆基mofs、铪基mofs和铁基mofs。

6、优选的,步骤一所述的聚丙烯腈、环糊精和有机配体的质量比为(2-10):(0.2-8):(0.1-1)。

7、优选的,所述的有机配体为4,4-联苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸或2-氨基对苯二甲酸。

8、优选的,步骤二所述的混合溶液为乙二醇和乙二胺的混合,其中乙二醇和乙二胺的体积比为(50-350):(0.1-0.7)。

9、优选的,步骤二所述的热交联的温度为150℃,热交联的时间为3-5h。

10、优选的,所述的锆金属盐为氯氧化锆或氯化锆,对应的有机配体为4,4-联苯二甲酸、均苯三甲酸或对苯二甲酸;

11、所述的铪金属盐氯化铪,对应的有机配体为2-氨基对苯二甲酸或4,4-联苯二甲酸;

12、所述的铁金属盐为氯化铁或硝酸铁,对应的有机配体为对苯二甲酸或均苯三甲酸。

13、本专利技术还提供上述制备方法得到的mofs功能化环糊精基复合纤维膜。

14、优选的,所述的mofs功能化环糊精基复合纤维膜中,锆基mofs为uio-67、uio-66、mof-808;

15、铪基mofs为uio-66(nh2)或uio-67;

16、铁基mofs为mil-101、mil-100或mil-88b。

17、本专利技术还提供上述mofs功能化环糊精基复合纤维膜作为ppcps吸附剂在废水处理中的应用。

18、优选的,所述的mofs功能化环糊精基复合纤维膜作为ppcps吸附剂能吸附非甾体抗炎药、抗生素、沙星类药物、护肤品和防晒霜等污染物。

19、本专利技术的有益效果

20、本专利技术提供一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜及其制备方法和应用,本专利技术通过静电纺丝技术制备mofs功能化的环糊精基复合纳米纤维膜,得到的mofs功能化环糊精基复合纤维膜可以作为ppcps吸附剂应用在废水处理中,环糊精具有亲水外部和疏水内腔,许多分子可以进入空腔结构,与环糊精发生主客体配位作用。此外有机分子还可以通过氢键相互作用、π-π相互作用、静电相互作用以及络合相互作用吸附到mofs功能化环糊精基复合纤维膜上。

21、本专利技术的纤维膜解决了mofs在聚合物上易脱落的问题,并且环糊精和mofs的存在均提供了吸附位点,产生协同效应增强了ppcps的吸附效率。本专利技术的mofs功能化环糊精基复合纤维膜制备简单、原料易得,在实际废水处理中有着广泛的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,步骤一所述的聚丙烯腈、环糊精和有机配体的质量比为(2-10):(0.2-8):(0.1-1)。

3.根据权利要求1所述的一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,所述的有机配体为4,4-联苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸或2-氨基对苯二甲酸。

4.根据权利要求1所述的一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,步骤二所述的混合溶液为乙二醇和乙二胺的混合,其中乙二醇和乙二胺的体积比为(50-350):(0.1-0.7)。

5.根据权利要求1所述的一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,步骤二所述的热交联的温度为150℃,热交联的时间为3-5h。

6.根据权利要求1所述的一种MOFs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,所述的锆金属盐为氯氧化锆或氯化锆,对应的有机配体为4,4-联苯二甲酸、均苯三甲酸或对苯二甲酸;

7.权利要求1所述的制备方法得到的MOFs功能化环糊精基复合纤维膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法得到的MOFs功能化环糊精基复合纤维膜,其特征在于,所述的MOFs功能化环糊精基复合纤维膜中,锆基MOFs为UiO-67、UiO-66、MOF-808;

9.权利要求8所述的MOFs功能化环糊精基复合纤维膜作为PPCPs吸附剂在废水处理中的应用。

10.根据权利要求9所述的MOFs功能化环糊精基复合纤维膜作为PPCPs吸附剂在废水处理中的应用,其特征在于,所述的MOFs功能化环糊精基复合纤维膜作为PPCP吸附剂能吸附非甾体抗炎药、抗生素、沙星类药物、护肤品或防晒霜污染物。

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【技术特征摘要】

1.一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,步骤一所述的聚丙烯腈、环糊精和有机配体的质量比为(2-10):(0.2-8):(0.1-1)。

3.根据权利要求1所述的一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,所述的有机配体为4,4-联苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸或2-氨基对苯二甲酸。

4.根据权利要求1所述的一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,步骤二所述的混合溶液为乙二醇和乙二胺的混合,其中乙二醇和乙二胺的体积比为(50-350):(0.1-0.7)。

5.根据权利要求1所述的一种mofs功能化环糊精基复合纤维膜的制备方法,其特征在于,步骤二所述的热交联的温度为150℃,热交联的时间为3-5h。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李响贾姝姝林萍李悦杨添驿张涵
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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