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() 一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜对Se的选择性吸附及植物体中的转化制造技术_技高网

一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜对Se的选择性吸附及植物体中的转化制造技术

技术编号:42734145 阅读:45 留言:0更新日期:2024-09-18 13:30
本发明专利技术公开了一种渔网状ZIF‑8@GO/PAN复合膜对Se的选择性吸附及植物体中的转化,在复合膜的制备过程中,室温下便可以简便得到负载有GO的ZIF‑8,提高GO稳定性的同时使ZIF‑8均匀分散在片层结构表面,利用静电纺丝技术制备了ZIF‑8@GO‑X/PAN复合膜,用于水体中Se(IV)的吸附。本发明专利技术采用上述的一种渔网状ZIF‑8@GO/PAN复合膜对Se的选择性吸附及植物体中的转化,ZIF‑8可以提供丰富的微孔性和活性金属中心,GO表面碳原子致密的网络排列可以增加分散性,同时GO表面丰富的含氧官能团可以为ZIF‑8的生长提供足够的位点,从实际水体吸附完成后解析收集Se(IV),用于绿萝植物体中硒的转化,实现了将水体中硒先富集后利用的目标,为解决水生环境和植物体转化硒提供了可行的依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合膜,特别是涉及一种渔网状zif-8@go/pan复合膜对se的选择性吸附及植物体中的转化。


技术介绍

1、硒的化学行为类似于硫,以四种氧化态存在,分别是硒酸盐(seo42-)、亚硒酸盐(seo32-)、硒化物(se2-)和元素硒(se0)。氧阴离子无机硒物种的最普遍表达形式是se(iv)和se(vi),在人类赖以生存的区域下它们都是可溶的。长期的炭资源和金属被无序的获取、冶炼、石油运输、精炼和农业灌溉对我们生存的环境中的硒浓度提升有显著贡献。岩石的地壳风化、火山喷发、岩石之间的相互作用,以及生态系统的循环也会造成某个区域内硒含量的超标。因此,需要采用合理的方法将水体中的硒吸附富集并转化利用,解决生物体对硒摄入量不足的问题。

2、吸附工艺被认为是水处理的首选方法,其具有操作简单,处理成本低,再生和再利用的优点,并且绿色吸附剂可以减少废物的产生。已经报道的天然和合成吸附剂材料包括生物吸附剂、铁基吸附剂、金属和金属氧化物、沸石和碳基吸附剂。氧化铁和氢氧化物是一类重要的除硒吸附剂,对硒吸附具有极好的亲和力。

3、但是目前除硒吸附剂具有以下缺点:

4、(1)吸附能力较差;

5、(2)干扰离子较多时,无法实现对se(iv)的选择性吸附;

6、(3)吸附剂不易回收,容易对水体产生污染。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种渔网状zif-8@go/pan复合膜对se的选择性吸附及植物体中的转化,以解决上述吸附剂吸附能力和吸附选择性差,不易回收的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术第一方面提供了一种渔网状zif-8@go/pan复合膜的制备方法,包括以下步骤:

3、(1)go的制备

4、(2)zif-8@go的制备

5、将氧化石墨烯加入到有机溶剂中,再加入锌源,超声形成a溶液,将2-甲基咪唑加入到有机溶剂中,超声形成b溶液,然后将a溶液和b溶液混合,搅拌、离心、洗涤、真空干燥得到zif-8@go;

6、(3)zif-8@go/pan复合膜的制备

7、将pan加入到n,n-二甲基甲酰胺中形成混合溶液,之后将zif-8@go添加到混合溶液中搅拌形成纺丝溶液,然后进行静电纺丝得到zif-8@go/pan复合膜。

8、优选的,步骤(1)中go的制备方法为:

9、在烧杯中加入浓硫酸和磷酸,将膨胀石墨加入上述溶液中,在0~5℃下缓慢加入高锰酸钾连续搅拌,升温至55℃水浴加热12h,将反应物放入冰浴中,加入适量去离子水,形成深棕色溶液;

10、在室温下,搅拌过程中加入30% h2o2使溶液颜色呈现亮黄色,将得到的混合物沉淀静置一夜,达到固液分离的目的,分离后倒出上部液体,反复离心沉淀产物,用去离子水洗涤,直至上清液ph值达到中性,最后冷冻干燥得到go。

11、优选的,步骤(2)中zif-8和go的质量比为1~3:1。

12、优选的,步骤(3)中zif-8@go和pan的质量比为1~5:5。

13、优选的,步骤(3)中搅拌步骤为在60℃下搅拌3~5h。

14、优选的,步骤(3)中的静电纺丝参数为:电压20kv,注射速度0.003mm/s,接收距离14cm,旋转芯轴速度50rpm。

15、本专利技术第二方面提供了一种渔网状zif-8@go/pan复合膜,由上述的制备方法制备得到的。

16、本专利技术第三方面提供了一种渔网状zif-8@go/pan复合膜的应用,渔网状zif-8@go/pan复合膜作为吸附剂在水处理中吸附氧阴离子的应用,氧阴离子为se(iv)。

17、优选的,将吸附有se(iv)的渔网状zif-8@go/pan复合膜进行解析得到含硒溶液,含硒溶液应用于植物体生长过程中。

18、优选的,含硒溶液应用在绿萝植物的生长过程中,硒在绿萝植物的根、茎、叶中得到有效转化。

19、因此,本专利技术采用上述结构的一种渔网状zif-8@go/pan复合膜对se的选择性吸附及植物体中的转化,具有以下有益效果:

20、(1)本专利技术的zif-8可以提供丰富的微孔性和活性金属中心,go表面碳原子致密的网络排列可以增加分散性,同时go表面丰富的含氧官能团可以为zif-8的生长提供足够的位点,与聚合物pan结合后增加了膜的多功能性,有利于吸附。

21、(2)制备mof膜主要集中在使用各种多孔无机陶瓷作为载体,如tio2、al2o3、sio2等,但弊端在于无机基质的膜存在成本高、工艺繁琐、不易弯曲等缺点,极大地限制了发展前景。相比之下,本专利技术的聚合物pan支架具有成本低、易于加工和灵活性等优点。

22、(3)本专利技术解析收集后的se(iv)溶液可实现绿萝植物体中硒的转化,为解决水生环境和硒利用提供了可行的依据。

23、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)中GO的制备方法为:

3.根据权利要求1所述的一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中ZIF-8和GO的质量比为1~3:1。

4.根据权利要求1所述的一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中ZIF-8@GO和PAN的质量比为1~5:5。

5.根据权利要求1所述的一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中搅拌步骤为在60℃下搅拌3~5h。

6.根据权利要求1所述的一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中的静电纺丝参数为:电压20kV,注射速度0.003mm/s,接收距离14cm,旋转芯轴速度50rpm。

7.一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜,其特征在于:由权利要求1~6任一项所述的制备方法制备得到的。

8.根据权利要求7所述的一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜的应用,其特征在于:渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜作为吸附剂在水处理中吸附氧阴离子的应用,氧阴离子为Se(IV)。

9.根据权利要求8所述的一种渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜的应用,其特征在于:将吸附有Se(IV)的渔网状ZIF-8@GO/PAN复合膜进行解析得到含硒溶液,含硒溶液应用于植物体生长过程中。

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【技术特征摘要】

1.一种渔网状zif-8@go/pan复合膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种渔网状zif-8@go/pan复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)中go的制备方法为:

3.根据权利要求1所述的一种渔网状zif-8@go/pan复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中zif-8和go的质量比为1~3:1。

4.根据权利要求1所述的一种渔网状zif-8@go/pan复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中zif-8@go和pan的质量比为1~5:5。

5.根据权利要求1所述的一种渔网状zif-8@go/pan复合膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中搅拌步骤为在60℃下搅拌3~5h。

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭瑞斌陈强龙胡建勇谭彦春秦文婧刘妮娟莫尊理
申请(专利权)人:西北师范大学
类型:发明
国别省市:

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