一种高效选择性捕获三价铬离子的复合膜及其制备方法技术

技术编号:45726216 阅读:15 留言:0更新日期:2025-07-04 18:48
本发明专利技术涉及一种高效选择性捕获三价铬离子的复合膜及其制备方法。所述复合膜由聚醚砜(PES)基膜、锌离子与生物分子自组装层以及ZIF‑8金属有机框架层组成。其制备方法包括:通过邻苯三酚与氨基酸协同改性PES基膜表面,形成稳定的负电荷层;利用静电作用将锌离子与生物分子自组装于改性膜表面,并以此为基底原位生长ZIF‑8层。该复合膜通过ZIF‑8的孔隙限域效应及表面官能团配位作用,实现对Cr3+的高效捕获,吸附容量提升,截留率超过99%,且在复杂共存离子体系中表现出优异的选择性吸附性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能高分子膜材料,具体涉及一种通过特殊改性和层层自组装技术制备的具有高效选择性捕获三价铬离子功能的复合膜。


技术介绍

1、重金属离子污染是全球水处理领域的重大挑战,其中工业废水中的铬离子污染治理尤为关键。铬在水相中主要以 cr3+ 和 cr6+ 两种氧化态存在,其不可生物降解性、高毒性及致癌致畸性对生态环境和人类健康构成严重威胁。

2、传统含铬废水处理技术中,膜分离因操作简便、能耗低及易规模化等优势备受关注,超滤膜在水处理中应用广泛。然而,超滤膜孔径较大(1-100 nm),对重金属离子的去除效率有限,难以满足精准分离需求。近年来,金属有机框架(mof)等纳米材料因其高比表面积和可调控的孔道结构被广泛应用于膜改性,其中zif-8 凭借优异的化学稳定性、温和合成条件及适配孔径,成为理想的功能化材料选择。

3、生物分子衍生材料由于废弃后可自然降解,无二次污染,符合水处理领域的绿色化学需求,而在重金属去除中展现独特优势。如 cn104084221a 专利所述的生物基吸附材料,虽具有环境友好性,但存在吸附位点有限、分布不均,对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效选择性捕获三价铬离子的复合膜制备方法,其特征在于通过邻苯三酚与氨基酸对聚醚砜膜进行表面协同改性,使膜表面形成稳定负电荷层;利用静电作用将锌离子与生物分子衍生材料自组装于改性膜表面,并以此为基底原位生长ZIF-8金属有机框架层以捕获三价铬离子。具体制备步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种高效选择性捕获特定金属离子的功能性膜材料的制备方法,所述氧化剂过硫酸钾、高碘酸钠的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高效选择性捕获特定金属离子的功能性膜材料的制备方法,所述氨基酸为色氨酸、酪氨酸、牛磺酸、谷氨酸中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高效...

【技术特征摘要】

1.一种高效选择性捕获三价铬离子的复合膜制备方法,其特征在于通过邻苯三酚与氨基酸对聚醚砜膜进行表面协同改性,使膜表面形成稳定负电荷层;利用静电作用将锌离子与生物分子衍生材料自组装于改性膜表面,并以此为基底原位生长zif-8金属有机框架层以捕获三价铬离子。具体制备步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种高效选择性捕获特定金属离子的功能性膜材料的制备方法,所述氧化剂过硫酸钾、高碘酸钠的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高效选择性捕获特定...

【专利技术属性】
技术研发人员:琚晓晖李卫星张丹钰肖霄
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

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