【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及一种基于酚类化合物-金属离子配位修饰的耐有机溶剂自支撑水凝胶膜的制备方法，属于膜分离。
技术介绍
0、
技术介绍
1、随着化工、印染、制药等行业的飞速发展，这些行业对于有机溶剂的使用量也在逐年提升，如果对这些有机溶剂处理不当将会对环境造成巨大的威胁和伤害。有机溶剂纳滤(osn)作为新兴的膜分离技术，相对于传统的蒸馏、萃取等工艺，有着制备工艺简单、低能耗以及操作简便等优势，并能够对有机溶剂体系中200～1000g/mol的有机小分子进行高效精确的分离，成为了近年来处理有机溶剂的研究热点。
2、目前常用的制备有机溶剂纳滤膜的材料可以分为无机材料以及聚合物膜材料。无机材料制成的膜对各种类型的有机溶剂都具有良好的耐受性，但是无机膜孔径分布不均匀且制膜成本较高，相比之下聚合物膜因其制膜过程简单并且原材料价格低廉逐渐成为制备耐有机溶剂膜的主流。但是以聚丙烯腈、聚酰亚胺等材料作为基膜的有机溶剂纳滤膜对于有机溶剂的耐受性有限，并且在基膜的制备以及后续中间层构建、界面聚合等过程中多次使用有机溶剂。有机溶剂纳滤作为新兴的绿色技术，在膜的制备过程中应尽可能避免使用有机溶剂并且简化膜的制备步骤以减少能源的消耗，因此选用更加绿色环保的材料并在有机溶剂纳滤的工艺中揭示其实用性是非常有必要的。
3、水凝胶是一种经过适度交联而具有三维网络结构的高分子材料，属于交联聚合物。水凝胶含有大量的亲水基团，水分子迅速进入高聚物内，从而使凝胶体积膨胀。因为水分子的进入，促使凝胶膨胀而使其体积增大，导致水凝胶中的网络分
4、海藻酸钠(naalg)是一种从褐藻中提取，由β-d-甘露糖醛酸(m)和α-l-古罗糖醛酸(g)组成的线性嵌段共聚物，分子中含有游离的羟基与羧基，能在温和条件下通过二价或多价金属离子交联形成水凝胶。赵孔银等以海藻酸钠为成膜基材，聚乙二醇为致孔剂，ca2+离子为交联剂，制备自支撑的海藻酸钙(caalg)水凝胶过滤膜。该水凝胶膜在水体系中具有优异的染料截留性能以及较高的通量【k.zhao，x.zhang，j.wei，et al.，journal ofmembrane science，2015，492：536-546】，但是将纯离子交联的海藻酸钙水凝胶膜放到不同的有机溶剂体系中时，导致原有的膜孔大小发生改变从而使染料截留性能明显下降。
5、酚类化合物，是由一个或多个芳香环与一个或多个羟基结合而成的一类化合物，广泛存在于动植物体内。其中多酚类化合物(多巴胺，单宁酸，没食子酸和儿茶酸等)，本身含有大量的邻苯二酚结构，不仅能与金属离子配位，其本身还具有优异的黏附性能，能够黏附在支撑层的表面，是一种优异的膜改性材料。
6、因此，基于海藻酸钙水凝胶膜本身的技术缺陷，酚类化合物自身的性质，开发出一种基于酚类化合物-金属离子配位修饰的耐有机溶剂自支撑水凝胶膜，通过多酚-金属网络覆盖住原本海藻酸基水凝胶膜的大孔径，利用多酚-金属网络本身固定的孔径提升海藻酸基水凝胶膜在有机溶剂中的分离性能。
技术实现思路
0、
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是常用耐有机溶剂膜在强极性非质子溶剂中耐受性差，海藻酸基水凝胶膜在有机溶剂中膜孔大小难以控制、难以分离小分子物质的问题。
2、本专利技术解决所述常用耐有机溶剂膜在强极性非质子溶剂中耐受性差，海藻酸基水凝胶膜在有机溶剂中膜孔大小难以控制、难以分离小分子物质的问题的技术方案是在海藻酸基水凝胶膜表面制备一层酚类化合物-金属离子配位网络，从而得到一种可控制膜孔大小复合水凝胶过滤膜。
3、本专利技术提供一种基于酚类化合物-金属离子配位修饰的耐有机溶剂自支撑水凝胶膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：
4、a)磁力搅拌下，向20-80ml去离子水中缓慢加入海藻酸钠0.1-2g，待全部溶解，将得到的溶液静置脱泡12h，得到铸膜液；
5、b)配置质量百分比为1％-10％的金属盐水溶液，作为离子交联剂；
6、c)将步骤a)得到的铸膜液倒在干燥洁净的玻璃板上，调节涂膜器高度为250-1000μm进行刮膜，然后将膜连同玻璃板一起浸泡到步骤b)得到的离子交联剂中1-20min，得到海藻酸基水凝胶膜；
7、d)将步骤c)得到的海藻酸基水凝胶膜用步骤b)得到的离子交联剂浸泡以备使用；
8、e)配置质量百分比为0.1％-10％的酚类化合物溶液；
9、f)配置质量百分比为0.1％-10％的金属盐水溶液；
10、g)将步骤f)得到的金属盐水溶液在步骤d)得到的海藻酸基水凝胶膜表面浸渍10-300s，用去离子水冲洗后在空气中干燥，得到金属离子沉积的海藻酸基水凝胶膜；
11、h)将步骤e)得到的酚类化合物溶液涂覆在步骤g)得到的金属离子沉积的海藻酸基水凝胶膜表面10-300s，进行酚类化合物与金属离子的络合反应，将反应后的水凝胶膜用去离子水清洗，去除没有反应的酚类化合物溶液，得到酚类化合物-金属离子配位修饰的自支撑海藻酸基水凝胶膜。
12、本专利技术所述的酚类化合物为盐酸多巴胺、单宁酸、邻苯二酚、咖啡酸、钛铁试剂、花青素、原花色素、单宁、白藜芦、醇宁酸、咖啡酸、肉桂酸、鸡纳酸、绿原酸、柯子酸、茶多酚、葡萄籽多酚、仙鹤素、地榆素、玫瑰素、花青素、儿茶素、表儿茶素、老鹤草素、云实素、月见草素、虾子花素、石榴素、山茱萸素、栎精、没食子酸、鞣花酸中的一种或多种。
13、本专利技术所述的金属盐为氯化钙、硫酸钙、硫酸镁、氯化镁、氯化铁、硫酸铁、氯化铜、硫酸铜、硫酸锰、氯化猛、氯化锌、硫酸锌、硫酸钡、氯化钡中的一种或多种。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于酚类化合物-金属离子配位修饰的耐有机溶剂自支撑水凝胶膜的制备方法，其特征在于：首先制备海藻酸钠铸膜液，将其放入金属离子水溶液中形成海藻酸基水凝胶膜，然后在海藻酸基水凝胶膜表面进行酚类化合物与金属离子的络合反应，形成固定孔径的分离层；
2.根据权利要求1所述一种基于酚类化合物-金属离子配位修饰的耐有机溶剂自支撑水凝胶膜的制备方法，其特征在于：所述的酚类化合物为盐酸多巴胺、单宁酸、邻苯二酚、咖啡酸、钛铁试剂、花青素、原花色素、单宁、白藜芦、醇宁酸、咖啡酸、肉桂酸、鸡纳酸、绿原酸、柯子酸、茶多酚、葡萄籽多酚、仙鹤素、地榆素、玫瑰素、花青素、儿茶素、表儿茶素、老鹤草素、云实素、月见草素、虾子花素、石榴素、山茱萸素、栎精、没食子酸、鞣花酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述一种基于酚类化合物-金属离子配位修饰的耐有机溶剂自支撑水凝胶膜的制备方法，其特征在于：所述的金属盐为氯化钙、硫酸钙、硫酸镁、氯化镁、氯化铁、硫酸铁、氯化铜、硫酸铜、硫酸锰、氯化猛、氯化锌、硫酸锌、硫酸钡、氯化钡中的一种或多种。
【技术特征摘要】
1.一种基于酚类化合物-金属离子配位修饰的耐有机溶剂自支撑水凝胶膜的制备方法，其特征在于：首先制备海藻酸钠铸膜液，将其放入金属离子水溶液中形成海藻酸基水凝胶膜，然后在海藻酸基水凝胶膜表面进行酚类化合物与金属离子的络合反应，形成固定孔径的分离层；
2.根据权利要求1所述一种基于酚类化合物-金属离子配位修饰的耐有机溶剂自支撑水凝胶膜的制备方法，其特征在于：所述的酚类化合物为盐酸多巴胺、单宁酸、邻苯二酚、咖啡酸、钛铁试剂、花青素、原花色素、单宁、白藜芦、醇宁酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓磊，张冰，张环，孔志云，殷泽纭，李海柯，王会才，赵孔银，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。