本发明专利技术涉及分离膜技术领域，具体说是一种用于去除水体污染物的聚合物多孔膜的制备方法。本发明专利技术所述的用于去除水体污染物的聚合物多孔膜的制备方法，将环糊精与制膜材料共混，并加入交联剂将环糊精固定在膜材料中，避免了经多次使用，使环糊精从聚合物多孔膜中流失，从而导致聚合物多孔膜的选择性分离功能的丧失及聚合物多孔膜亲水等性能的改变。本发明专利技术所制备的聚合物多孔膜对酚类和芳香胺类（芳香类）水体有机污染物具有显著的吸附清除能力，对重金属离子的去除效果良好，且分离效率高、压降低、再生方便，易于规模化生产与应用，可广泛用于生态防护水体净化处理系统及水处理系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分离膜
，具体说是一种用于去除水体污染物的聚合物多孔膜 的制备方法，尤指一种基于环糊精分子识别作用的可再生的用于去除水体中污染物的聚合 物膜的制备方法。
技术介绍
随着全球经济和世界人口的持续增长，资源短缺、环境污染等问题日益严重，环境 保护尤其是水资源保护受到全社会的普遍关注。我国是全世界十三个水资源最贫乏的国家 之一，而且大规模的工业生产在消耗大量水资源的同时也产生了大量工业污水，因此加强 水资源保护与净化、提升水资源利用效率，对于我国解决水资源瓶颈、实现可持续发展具有 重要的作用和意义。酚类、芳香胺类和重金属离子是常见的且对人体危害较大的水体污染 物：酚类物质如苯酚可经皮肤粘膜、呼吸道及消化道进入人体内，与细胞原浆中的蛋白质发 生化学反应，低浓度即可引起蓄积性慢性中毒，高浓度则将引起急性中毒以致昏迷死亡；芳 香胺类物质进入人体后可与正常新陈代谢过程中释放的物质混合，经活化作用可改变人体 的DNA结构进而引起病变；重金属离子，如铅、镉、汞，在人体内能和蛋白质及各种酶发生强 烈的相互作用，使它们失去活性，也可以在人体的某些器官中富集，从而对人体造成很大危 害。因此研究与开发去除这些水体污染物的方法与过程非常重要，目前，对含以上水体污染 物的废水的处理方法主要包括物理法、化学法和生物法等，其中物理法中的吸附法因其独 特的优势而被广泛应用。 环糊精是由环糊精葡萄糖基转移酶（CGT)作用于淀粉所产生的由若干D-吡喃葡 萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖的总称，其中被称为a-、0-、 Y-环糊精在实际研究 及应用中较多，分别拥有6、7和8个葡萄糖单元。环糊精的结构呈截顶圆锥(或筒)状，吡喃 葡萄糖环中的C-3、C-5氢原子以及成苷的氧原子构成筒的内壁，糖苷键中氧原子的孤对电 子指向筒内，使得环糊精的筒内有很高的电子云密度，使筒内部成为疏水性空间；而葡萄糖 残基的2、3、6位羟基位于筒壁的外侧，具有亲水性。这种内疏水外亲水的结构决定了环糊 精具有分子微胶囊的性质，可依据其筒内空腔大小、疏水作用力、氢键、范德华力、电荷传递 等进行分子识别，形成主客体包络物及分子组装体系。环糊精的环状骨架上的羟基，也可以 通过化学方法加以修饰，获得所需要的化学性质。 大量研究发现，环糊精与许多芳香化合物能有效形成主客体包络物，而其外侧亲 水性羟基对高价重金属离子具有螯合作用，因而具有一定的立体选择和识别性能，利用这 一性质，现有专利CN1003937335C公开了一种能吸附苯酚、苯胺、尿酸以及重金属离子的多 效木质素基环糊精醚的制备方法，使用固定化的环糊精吸附酚类及芳香胺类等水体污染 物；专利CN1352199A公开了一种水体净化吸附剂聚环糊精的制备方法，将环糊精或其衍生 物进行交联聚合得到环糊精聚合物，这种环糊精聚合物能有效吸附水中多种有机污染物。 但现有技术中直接利用环糊精或其聚合物作为一种水体净化吸附剂对污水进行处理，存在 处理过程速率低、吸附容量小、颗粒状树脂聚合物易压缩、回收与重复使用困难、有机物污 染废水中有机物分子在吸附剂内部的扩散抑制等问题，限制这一方法的实际应用与发展。 膜分离技术具有便于连续操作、易于放大、能耗低、能量利用率高的优点，被看作 绿色化学的典型，但目前微滤、超滤、反渗透等膜分离过程主要依靠膜孔径大小和被分离物 分子大小不同来进行，分离选择性差，因此，将环糊精的分子识别作用引入聚合物膜中来提 高聚合物膜的分离选择性成为新的研究热点，Choi等（Journal of Membrane Science, 2012,409-410,75-81)用脂肪酸氯化物改性的环糊精与聚砜共混，用相转化法制备了平 板膜和中空纤维膜，进而用于去除饮用水中的邻苯二甲酸二乙基己酯（DEHP)，结果表明 所制备的平板膜和中空纤维膜能有效从饮用水中去除DEHP，并提供良好的透水性；Jiang 等制备了环糊精-聚酰亚胺复合膜用于异丙醇的渗透汽化分离（Journal of Membrane Science，2010, 346, 45-58)，所得环糊精-聚酰亚胺复合膜的分离性能和机械强度都得到 了提高。上述方案将环糊精或其衍生物与膜材料共混，所制备的膜虽然具有良好的分子识 别特性，而且保持了膜材料本身的良好柔韧性与强度，但分离过程环糊精及其衍生物成分 易流失，操作过程较复杂，不能通过简便的处理使废水中的主要污染物得到去除。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于去除水体污染物的 聚合物多孔膜的制备方法，更为具体的是提供一种结构稳定、机械强度高，选择性、渗透性、 亲水性良好的可用于水体净化的环糊精-聚合物膜的制备方法。该方法操作简便，适宜于 工业化生产与应用。 为了克服现有技术中的不足，本专利技术的思路是将环糊精与制膜材料共混，并加入 交联剂将环糊精固定在膜材料中，所制备的聚合物多孔膜对酚类和芳香胺类(芳香类）水体 有机污染物具有显著的吸附清除能力，对重金属离子的去除效果良好，且分离效率高、压降 低、再生方便，易于规模化生产与应用，可广泛用于生态防护水体净化处理系统及水处理系 统。 为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是： -种用于去除水体污染物的聚合物多孔膜的制备方法，其特征在于，具体包括以 下步骤： 步骤1、混合液的配制：将干燥后的聚合物膜材料、致孔剂溶于有机溶剂中，加热 升温，在40?60°C条件下充分搅拌至聚合物膜材料完全溶解，搅拌条件，当温度控制在 50?80°C时向上述溶液加入环糊精，继续搅拌使其充分溶胀溶解，配制成混合液； 步骤2、铸膜液的制备：维持步骤1中混合液的温度，向混合液中加入交联剂，在该 温度下交联反应5?12小时后，静置、过滤，抽真空脱泡制得铸膜液； 步骤3、聚合物多孔膜的制备：用步骤2制得的铸膜液制备成聚合物多孔膜，聚合 物多孔膜为聚合物平板膜或聚合物中空纤维膜。 在上述方案的基础上，所述水体污染物包括但不限于Pb2+、Cd 2+、苯酚、双酚A、苯胺 和硝基苯胺。 在上述方案的基础上，步骤1中聚合物膜材料、致孔剂、环糊精、溶剂的质量百分 比分别为8?25%、0. 1?10%、5?15%和50?86. 9%。 在上述方案的基础上，步骤1所述的聚合物膜材料为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、 二氮杂萘聚醚砜酮、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺或聚氯乙烯中的任意一种 或两种以上任意配比的组合物。 在上述方案的基础上，步骤1所述的聚合物膜材料为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯或 二氮杂萘聚醚砜酮中的任意一种或两种以上任意配比的组合物。 在上述方案的基础上，步骤1所述的致孔剂为水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮、聚 乙二醇、甲酸、乙酸、纳米二氧化硅或纳米二氧化钛中的任意一种或两种以上任意配比的组 合物。 在上述方案的基础上，步骤1所述的有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基 甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜中的任意一种。 在上述方案的基础上，步骤1所述的环糊精为为以下物质中的一种或两种以上任 意配比的组合物：环糊精，环糊精，环糊精，环糊精的羧甲基衍生物或羟丙 基衍生物、环糊精的羧甲基衍生物或羟丙基衍生物、环糊精的羧甲基衍生物或羟丙 基衍生物。 在上述方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于去除水体污染物的聚合物多孔膜的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、混合液的配制：将干燥后的聚合物膜材料、致孔剂溶于有机溶剂中，加热升温，在40～60℃条件下充分搅拌至聚合物膜材料完全溶解，搅拌条件下，当温度控制在50～80℃时向上述溶液加入环糊精，继续搅拌使其充分溶胀溶解，配制成混合液；步骤2、铸膜液的制备：维持步骤1中混合液的温度，向混合液中加入交联剂，在该温度下交联反应5～12小时后，静置、过滤，抽真空脱泡制得铸膜液；步骤3、聚合物多孔膜的制备：用步骤2制得的铸膜液制备成聚合物多孔膜，聚合物多孔膜为聚合物平板膜或聚合物中空纤维膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽，魏昕，奚振宇，许树华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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