一种自组装羧基型阳离子膜的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种自组装羧基型阳离子膜的制备方法和应用，包括以下制备步骤：首先采用溶剂热法制备MIL‑101‑NH<subgt;2</subgt;型MOFs材料，然后通过含有对稀土离子具有特定识别特性的功能基团的小分子对MIL‑101‑NH<subgt;2</subgt;型MOFs进行后修饰改性，再通过原位自组装的方式将其接枝到经丙烯酸活化的PVDF表面，即获得自组装羧基型阳离子膜。本发明专利技术所制备的自组装羧基型阳离子膜对废FCC催化剂中的稀土元素表现出较好的选择性、截留率和稳定性，在pH 6的模拟酸浸液中，30min内复合膜截留率最大能达到95％，4次循环使用后仍能保持在90％以上的截留效率，且该膜制备简单成本可控，为固废资源的高效回收利用提供了新的思路，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自组装羧基型阳离子膜的制备方法及其在废fcc催化剂中稀土元素高效分离提取利用中的应用，属于膜的制备与应用领域。

技术介绍

1、稀土元素被认为是高科技产业发展所必需的关键战略资源，然而在全球范围内，稀土元素的储量稀少且分布不均。因此，寻找、发现和提取稀土元素对于国家科技产业的发展具有重要的战略意义。流化催化裂化(fcc)催化剂是重要的石化行业催化剂，使用量巨大，每年废弃的该类催化剂数以万吨。废fcc催化剂以氧化铝为载体、以稀土元素为催化活性成分，其稀土含量约为2％，富含镧、铈等有回收价值的金属元素。对这种废催化剂进行合理综合利用，不仅可以实现有价金属元素的二次循环利用，从而保护环境，而且符合国家对危险固废科学处理的政策要求，同时具备良好的经济、环境和社会效益。

2、金属-有机骨架材料(mofs)具有高的孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性和易于修饰等优点，使其在煤气的储存、化学分离、传感等领域具有重要的应用。在mofs材料中引入一些特定官能团，不仅可以改善mofs的吸附性能、亲疏水性还能提高其离子选择本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自组装羧基型阳离子膜的制备方法，其特征在于：首先采用溶剂热法制备MIL-101-NH2型MOFs材料，然后通过含有对稀土离子具有特定识别特性的功能基团的小分子对MIL-101-NH2型MOFs进行后修饰改性，再通过原位自组装的方式将其接枝到经丙烯酸活化的PVDF表面，即获得自组装羧基型阳离子膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述硝酸铬、2-氨基对苯二甲酸和氢氧化钠的摩尔比为1：1-1.2：1-2。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述小...

【技术特征摘要】

1.一种自组装羧基型阳离子膜的制备方法，其特征在于：首先采用溶剂热法制备mil-101-nh2型mofs材料，然后通过含有对稀土离子具有特定识别特性的功能基团的小分子对mil-101-nh2型mofs进行后修饰改性，再通过原位自组装的方式将其接枝到经丙烯酸活化的pvdf表面，即获得自组装羧基型阳离子膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述硝酸铬、2-氨基对苯二甲酸和氢氧化钠的摩尔比为1：1-1.2：1-2。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述小分子为n-(膦酰甲基)亚甲基二乙酸水合物。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述mil-101-nh2型mofs材料、小分子、n,n-二环...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐铜文，秦伟，韩雪，蒋晨啸，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：