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() 一种改性FeOOH/PVDF分子印迹复合膜及其制备方法和应用技术_技高网

一种改性FeOOH/PVDF分子印迹复合膜及其制备方法和应用技术

技术编号:40580182 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-06 17:23
本发明专利技术属于新材料技术领域,涉及一种改性FeOOH/PVDF分子印迹复合膜的制备方法,包括以下步骤:利用湿法相转化法制备改性FeOOH/PVDF基膜;将改性FeOOH/PVDF基膜于光引发剂溶液中浸泡,取出后干燥;将吸附光引发剂的改性FeOOH/PVDF基膜置于含有模板分子‑功能单体复合物、交联剂、光引发剂的混合液中浸泡,光引发聚合,再经洗脱制得改性FeOOH/PVDF分子印迹复合膜;其中,所述模板分子为有机污染物,所述光引发剂为二苯甲酮。与现有技术相比,本发明专利技术制备的改性FeOOH/PVDF分子印迹复合膜具备重复使用性能、光催化性质和膜自清洁性能,既可以减少分子印迹复合膜再生过程中有机溶剂的使用,又可以实现目标分子的特异性富集,还可通过光照彻底消除作为模板分子的有机污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新材料,具体涉及一种改性feooh/pvdf分子印迹复合膜及其制备方法和应用,尤其涉及一种易操作、可高选择性分离有机污染物且具有高重复使用性能的分子印迹复合膜。


技术介绍

1、抗生素是由微生物或高等动植物在生活过程中产生的有选择地抑制或影响其他细胞生物功能的有机物质,按其化学结构主要分为喹诺酮类抗生素、β-内酰胺类抗生素、大环内酯类、氨基糖苷类抗生素等。抗生素在医疗、畜牧业、水产养殖业和农业等领域应用广泛且使用量巨大,这些抗生素进入环境后,会导致病原菌产生耐药性,诱导食用动物产生抗生素抗性基因,对环境中的水生生物乃至人体健康造成极其严重的危害。并且大部分抗生素具有物理化学性质稳定,不易降解且半衰期长等特性,因此其过量使用导致抗生素在部分环境中存在残留,尤其在土壤和水体中残留较多。

2、目前,主要采用吸附法和萃取法去除水体中的如抗生素这样的有机污染物。吸附法主要利用活性炭等多孔性固体吸附剂将水体中污染物吸附于其表面达到去除的目的,其步骤包括:将粉状活性炭添加到被处理水中,混合均匀,通过沉淀或过滤将活性炭与水分离。该方法操作简单,可以同时去除多种污染物,但较难实现目标分子的特异性富集,且各种污染物在活性炭表面不断积累使得活性炭在较短时间内失活,因此需要对吸附材料进行再生处理,而常见的再生方式有高温焚烧、有机试剂洗脱等,高温焚烧可以消除有机污染物但会产生其他有机污染物,而有机试剂洗脱可以富集有机污染物,但其只是污染物的相转移并未真正去除有机污染物,而且需耗费大量有机溶剂。

3、萃取法主要利用可溶性有机物在两相作用中溶解度不同来去除水体中的有机污染物,其方法为:在水相中加入一种与水不互溶的有机溶剂,振荡使有机污染物进入有机相并分离有机相,进行多次萃取后,用饱和氯化钠溶液洗涤合并的有机相,然后加入干燥剂干燥,过滤后通过旋蒸去除溶剂,进行柱层析等后续操作。该方法可以分离、富集水中难挥发性和中等挥发性的有机污染物,但需要耗费大量的有机溶剂,且提取液难以净化,操作比较复杂,很难实现目标分子的特异性富集。

4、因此,这两种方法只是将水体中的有机污染物转移至活性炭或有机相中,还需要后续处理以去除有机污染物。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供一种改性feooh/pvdf分子印迹复合膜来去除有机污染物。

2、其中,改性feooh/pvdf分子印迹复合膜通过以下方法制备:

3、步骤1:利用湿法相转化法制备改性feooh/pvdf基膜;

4、步骤2:将改性feooh/pvdf基膜于光引发剂溶液中浸泡,取出后干燥;

5、步骤3:将吸附光引发剂的改性feooh/pvdf基膜置于含有模板分子-功能单体复合物、交联剂、光引发剂的混合液中浸泡,光引发聚合,再经洗脱制得改性feooh/pvdf分子印迹复合膜;

6、其中,所述模板分子为有机污染物,所述光引发剂为二苯甲酮。

7、与现有技术相比,本专利技术制备的改性feooh/pvdf分子印迹复合膜具备重复使用性能、光催化性质和膜自清洁性能,既可以减少分子印迹复合膜再生过程中有机溶剂的使用,又可以实现目标分子的特异性富集,还可通过光照彻底消除作为模板分子的有机污染物。

8、进一步地,步骤3所述浸泡的时间为15min,所述引发聚合包括1000w高压汞灯直接照射浸没于混合液中的改性feooh/pvdf基膜15个周期。

9、进一步地,步骤2中所述浸泡的时间为30min,所述光引发剂浓度为0.15mol/l。

10、进一步地,所述步骤1包括:将pvdf和feooh分散于dmf中,充分溶解制得铸膜液,铸膜液脱泡处理后采用湿法相转化法制膜,所述膜经洗涤、干燥制得改性feooh/pvdf基膜。

11、进一步地,所述feooh和pvdf的质量比为1:12,所述脱泡处理包括75℃加热搅拌1.5h,40℃真空干燥16h。

12、进一步地,所述feooh的制备方法包括用10%的naoh溶液调节1mol/l的fecl3水溶液的ph至12左右,常温搅拌30min后取沉淀于180℃反应24h得到feooh。

13、进一步地,步骤3中所述模板分子-功能单体复合物通过混合模板分子和功能单体制得,所述模板分子为加替沙星,所述功能单体为amps,所述交联剂为mbaa。

14、进一步地,所述模板分子浓度为5~15mm,所述功能单体浓度为30~70mm,所述交联剂浓度为200~400mm。

15、说明书附图

16、图1为本专利技术改性feooh/pvdf分子印迹复合膜的形成过程示意图。

17、图2为本专利技术实施例1制备的feooh粉末和feooh/pvdf基膜的xrd对比曲线图。

18、图3为本专利技术实施例1制备的feooh/pvdf基膜和改性feooh/pvdf分子印迹复合膜的红外光谱图。

19、图4为本专利技术实施例1~7mim、nim制备过程中功能单体浓度与mim、nim结合量的关系图。

20、图5为本专利技术实施例1~7mim、nim制备过程中交联剂浓度与mim、nim结合量的关系图。

21、图6为本专利技术实施例1制备的mim的底物浓度-结合量关系图。

22、图7为本专利技术实施例1制备的mim的吸附时间-结合量关系图。

23、图8为本专利技术实施例1制备的mim和对比例8制备的b-mim的结合量对比图。

24、图9为本专利技术实施例1制备的mim的膜自清洁性能结果图。

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【技术保护点】

1.一种改性FeOOH/PVDF分子印迹复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3所述浸泡的时间为15min,所述引发聚合包括1000W高压汞灯直接照射浸没于混合液中的改性FeOOH/PVDF基膜15个周期。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤2中所述浸泡的时间为30min,所述光引发剂浓度为0.15mol/L。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1包括:将PVDF和FeOOH分散于DMF中,充分溶解制得铸膜液,铸膜液脱泡处理后采用湿法相转化法制膜,所述膜经洗涤、干燥制得改性FeOOH/PVDF基膜。

5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述FeOOH和PVDF的质量比为1:12,所述脱泡处理具体为75℃加热搅拌1.5h,40℃真空干燥16h。

6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述FeOOH的制备方法包括用10%的NaOH溶液调节1mol/L的FeCl3水溶液的pH至12左右,常温搅拌30min后取沉淀于180℃反应24h得到FeOOH。

7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤3中所述模板分子-功能单体复合物通过混合模板分子和功能单体制得,所述模板分子为加替沙星,所述功能单体为AMPS,所述交联剂为MBAA。

8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述模板分子浓度为5~15mM,所述功能单体浓度为30~70mM,所述交联剂浓度为200~400mM。

9.采用权利要求1~8中任意一项所述的制备方法制得的改性FeOOH/PVDF分子印迹复合膜。

10.如权利要求9所述的改性FeOOH/PVDF分子印迹复合膜在有机污染物的选择性吸附、消除中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种改性feooh/pvdf分子印迹复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3所述浸泡的时间为15min,所述引发聚合包括1000w高压汞灯直接照射浸没于混合液中的改性feooh/pvdf基膜15个周期。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤2中所述浸泡的时间为30min,所述光引发剂浓度为0.15mol/l。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1包括:将pvdf和feooh分散于dmf中,充分溶解制得铸膜液,铸膜液脱泡处理后采用湿法相转化法制膜,所述膜经洗涤、干燥制得改性feooh/pvdf基膜。

5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述feooh和pvdf的质量比为1:12,所述脱泡处理具体为75℃加热搅拌1.5h,40℃真空干燥16h。

【专利技术属性】
技术研发人员:杨希翔黄博锚卢栩亮杨静宇邓晓雯廖湘琳王丽胡小刚
申请(专利权)人:华南师范大学
类型:发明
国别省市:

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