【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机染料分离膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着现代社会工业化、城市化的快速发展以及人民生活用水质量的需求不断提高，水污染问题引起了高度强烈的关注。在各类工业水污染中，有机染料废水产量多、毒性大、难降解。膜分离技术由于相对简单操作且利用率较高、有较高的经济可行性，被广泛应用。因此，开发一种用于分离有机染料的新型分离膜具有重要的意义。
2、公开号cn 113019135 a的中国专利《一种共价三嗪框架分离膜及其制备方法和应用》公开了一种共价三嗪框架分离膜，虽实现了膜的孔道尺寸的精确调节，但需要严格控制每一步的试剂浓度和反应温度，才能实现膜的有效生长，制备条件苛刻；
3、公开号cn106310965a的中国专利《一种聚合多巴胺改性的pvdf膜的制备方法》公开了一种聚合多巴胺改性的pvdf膜，但是该膜的水接触角72°～78°，对牛血清蛋白的截留率为88％～96％，截留率较低，性能较差。
4、邓倩等人在《水处理技术》2019第45卷第3期中的55～59页的文章《膜蒸馏对4种染料废水的处理特性研究》报道了膜蒸馏对4种染料废水的处理特性，利用ptfe-pvdf/pet膜对酸性红18(ar18)、酸性黄36(ay36)、亚甲基蓝(mb)和结晶紫(cv)四种混合染料进行分离测试，结果表面md膜对四种染料的截留率均相同，无法对疏水性染料进行特异性选择。
技术实现思路
1、本专利技术是要解决现有的pvdf复合膜的制备条件苛刻、截留率低、对有机染料
2、本专利技术的用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜，是将共价有机框架化合物通过多巴胺连接在pvdf膜表面，该共价有机框架化合物的周期性结构片段为：
3、
4、上述的用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的制备方法，按以下步骤进行：
5、一、配置浓度为1～8mg·ml-1的多巴胺-tris缓冲溶液；
6、二、按浓度为0.01～0.1mol·l-1将2,4,6-三(4-甲酰基苯氧基)-1,3,5-三嗪(简称三嗪醛)粉末溶于有机溶剂ⅰ中，得到三嗪醛溶液；
7、三、按浓度为0.01～0.1mol·l-1将2-(3,4-二甲氧基苯基)-1h-菲[9,10-d]咪唑-5,10-二胺溶于有机溶剂ⅰ中，得到菲并咪唑胺溶液；
8、四、取pvdf膜放入多巴胺-tris缓冲溶液中，恒温震荡3～18h，将膜取出后用有机试剂ⅱ清洗，烘干，得到多巴胺/pvdf膜；
9、五、再将多巴胺/pvdf膜放入三嗪醛溶液，恒温震荡3～18h，将膜取出后用有机溶剂ⅱ清洗，烘干，得到多巴胺/三嗪醛/pvdf膜；
10、六、将多巴胺/三嗪醛/pvdf膜放入菲并咪唑胺溶液，恒温震荡3～18h，将膜取出后用有机试剂ⅱ清洗，烘干，得到用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜。
11、更进一步地，步骤二和步骤三中所述的有机溶剂ⅰ为二氯甲烷、甲醇、乙醇、正丁醇、乙酸乙酯或丙酮。
12、更进一步地，步骤四中所述的有机溶剂ⅱ为甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃或乙腈。
13、更进一步地，步骤三中所述的2-(3,4-二甲氧基苯基)-1h-菲[9,10-d]咪唑-5,10-二胺的制备方法，按以下步骤进行：
14、(1)将2-(3,4-二甲氧基苯基)-5,10-二硝基-1h-菲并[9,10-d]咪唑和醇类溶剂加入到带有回流装置的圆底烧瓶中，按照水合肼与2-(3,4-二甲氧基苯基)-5,10-二硝基-1h-菲并[9,10-d]咪唑的物质的量比为(1～5):1的比例向烧瓶中滴加水合肼，控制滴加时间为2～4h；其中所述的醇类溶剂为乙醇、1-丙醇、正丁醇、异丙醇、丙二醇或丙三醇；
15、(2)按照雷尼镍与2-(3,4-二甲氧基苯基)-5,10-二硝基-1h-菲并[9,10-d]咪唑的物质的量比为(1～5):1的比例，向步骤一的混合物中加入雷尼镍，加热至沸腾回流并保持3～5天进行反应；
16、(3)反应结束趁热过滤，收集滤液，并将滤液倒入冰水混合物中，有褐色固体出；
17、(4)过滤，收集固体，并依次用有机溶剂ⅲ和水洗涤滤饼，收集滤饼，干燥，得到粗产物；其中所述的有机溶剂ⅲ为四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、甲醇、乙醇或乙酸乙酯；
18、(5)粗产物用有机溶剂ⅳ重结晶，其中所述的有机溶剂ⅳ为甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯或乙腈；得到2-(3,4-二甲氧基苯基)-1h-菲[9,10-d]咪唑-5,10-二胺。
19、更进一步地，步骤(1)中所述的2-(3,4-二甲氧基苯基)-5,10-二硝基-1h-菲并[9,10-d]咪唑的制备方法，按以下步骤进行：
20、1)按照物质的量比为(1～5):(1～5):1的比例，将醋酸铵、3,4-二甲氧基苯甲醛和2,7-二硝基-9,10-菲醌加入到带有回流装置的烧瓶中，再加入冰醋酸为溶剂，得到反应溶液；
21、2)将步骤1)反应溶液加热至沸腾回流并保持10～20h进行反应；
22、3)反应结束后降至常温，将反应溶液倾倒至冰水混合物中，用质量分数为5％的naoh溶液调节ph至7～8，析出红色固体；
23、4)过滤，收集固体，并依次用有机溶剂ⅴ和水洗涤滤饼，收集滤饼，干燥得到粗产物；其中所述的有机溶剂ⅴ为四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、甲醇、乙醇或乙酸乙酯；
24、5)粗产物用有机溶剂ⅵ重结晶，其中所述的有机溶剂ⅵ为甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯或乙腈，得到2-(3,4-二甲氧基苯基)-5,10-二硝基-1h-菲并[9,10-d]咪唑。
25、上述的用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的应用，是将其作为分离材料用于废水中溴酚蓝染料的分离。
26、利用用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜分离废水中溴酚蓝染料的方法是：将用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜作为过滤膜，将含溴酚蓝染料的废水过滤，即完成废水中溴酚蓝染料的分离；其中废水中仅含有溴酚蓝；或者废水中溴酚蓝与其他染料共存，其他染料是指罗丹明b或苯酚红。
27、本专利技术的用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的制备方法是将pvdf膜放入多巴胺-tris缓冲溶液中，使多巴胺在pvdf膜上原位生长，得到多巴胺/pvdf膜，再将2,4,6-三(4-甲酰基苯氧基)-1,3,5-三嗪反应连接到多巴胺上，得到多巴胺/三嗪醛/pvdf膜，最后将2-(3,4-二甲氧基苯基)-1h-菲[9,10-d]咪唑-5,10-二胺反应连接到2,4,6-三(4-甲酰基苯氧基)-1,3,5-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜，其特征在于，该膜是将共价有机框架化合物通过多巴胺连接在PVDF膜表面，该共价有机框架化合物的周期性结构片段为：
2.制备权利要求1所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的方法，共特征在于，该方法按以下步骤进行：
3.根据权利要求2所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的制备方法，共特征在于，步骤二和步骤三中所述的有机溶剂Ⅰ为二氯甲烷、甲醇、乙醇、正丁醇、乙酸乙酯或丙酮。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的制备方法，共特征在于，步骤四中所述的有机溶剂Ⅱ为甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃或乙腈。
5.根据权利要求2或3所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的制备方法，共特征在于，步骤三中所述的2-(3,4-二甲氧基苯基)-1H-菲[9,10-d]咪唑-5,10-二胺的制备方法，按以下步骤进行：
6.根据权利要求5所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价
7.权利要求1上述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的应用，其特征在于，该应用是将用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜作为分离材料对废水中溴酚蓝染料进行分离。
8.根据权利要求7所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的应用，其特征在于，利用用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜分离废水中溴酚蓝染料的方法具体是：将用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜作为过滤膜，将含溴酚蓝染料的废水过滤，即完成废水中溴酚蓝染料的分离。
9.根据权利要求8所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的应用，其特征在于，所述的废水中仅含有溴酚蓝；或者废水中溴酚蓝与其他染料共存，其他染料是指罗丹明B或苯酚红。
...【技术特征摘要】
1.一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜，其特征在于，该膜是将共价有机框架化合物通过多巴胺连接在pvdf膜表面，该共价有机框架化合物的周期性结构片段为：
2.制备权利要求1所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的方法，共特征在于，该方法按以下步骤进行：
3.根据权利要求2所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的制备方法，共特征在于，步骤二和步骤三中所述的有机溶剂ⅰ为二氯甲烷、甲醇、乙醇、正丁醇、乙酸乙酯或丙酮。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的制备方法，共特征在于，步骤四中所述的有机溶剂ⅱ为甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃或乙腈。
5.根据权利要求2或3所述的一种用于有机染料分离的多巴胺/甲氧基共价有机框架膜的制备方法，共特征在于，步骤三中所述的2-(3,4-二甲氧基苯基)-1h-菲[9,10-d]咪唑-5,10-二胺的制备方法，按以下步骤进行：
【专利技术属性】
技术研发人员：阚伟，刘冰琦，王舟，李元琪，赵冰，李秋爽，王丽艳，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：
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