一种高分子复合膜及其制备方法和应用技术

技术编号：44451493 阅读：0 留言：0更新日期：2025-02-28 18:56

本发明专利技术公开了一种高分子复合膜及其制备方法和应用。该复合膜以天然植硅石或其改性物为高分子复合膜改性剂，聚丙烯腈为复合膜主要原料，采用溶液相转化法成膜。其中，植硅石是一种天然C@SiO<subgt;2</subgt;材料，SiO<subgt;2</subgt;含量为65％～85％、固定碳含量为9％～20％，具多孔结构，改性植硅石为TiO<subgt;2</subgt;改性的植硅石。植硅石或其改性物的引入能改变高分子铸膜液的相转化速度，调节膜结构，影响膜性能；改性物中碳@SiO<subgt;2</subgt;能提高膜对太阳光的吸收，散热小，增强TiO<subgt;2</subgt;光降解催化罗丹明B的能力；通过改变聚合物铸膜液的浓度、改性剂的用量及其他工艺条件能方便地调整膜结构及吸附、光催化降解罗丹明B的性能。改性剂储量丰富，复合膜制备工艺简单，处理罗丹明B染料废水效果良好，具有良好的应用前景。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保材料领域，具体涉及一种高分子复合膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、罗丹明b是一种水溶性阳离子染料，主要用于工业造纸、油漆、喷墨打印、腈纶、麻、蚕丝等织物以及麦秆、皮革制品的染色和生物研究领域等领域。罗丹明b与人体接触会对皮肤、呼吸道和眼睛造成刺激，具有致癌性，因此工业废水中的罗丹明b需分离处理后才能安全排放。

2、废水中罗丹明b的常规处理方法有吸附、光催化降解、生物降解、膜分离、氧化、电沉积等。其中，吸附、光催化应用较多。subhasish m.设计合成出一种可见光响应性复合催化剂g-c3n4/nife2o4，对罗丹明b的降解率达到98.6％。有研究者以三聚氰胺、三聚氯氰和四氧化三铁为前体，采用溶剂热法制备了磁性共价有机骨架材料mcofs，对罗丹明b的吸附容量为12.8mg/g。zhang w.基于酵母菌构建了bifeo3－酵母复合材料，对罗丹明b的吸附容量达到59.4mg/g，需要指出，多数颗粒型吸附剂、光催化材料回收困难，制备成本高，难以推广生产应用。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种适用于罗丹明b分离的高分子复合膜，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：

3、本专利技术的目的是提供一种适用于罗丹明b分离的高分子复合膜，采用亲水性聚丙烯腈为主要原料，以天然c@sio2植硅石或tio2@植硅石为功能改性剂，去离子水为凝固浴，采用共混相转化法成膜的方法制备构建多孔聚丙

4、本专利技术基于膜基吸附、光催化原理，构建了一种适用于罗丹明b分离的高分子复合膜，该复合膜以天然植硅石或其改性物为高分子膜改性剂，聚丙烯腈为复合膜主要原料，采用溶液相转化法成膜。其中，植硅石是一种天然c@sio2材料，sio2含量为65％～85％、固定碳含量为9％～20％，具多孔结构，改性植硅石为tio2改性产物。植硅石或其改性物的引入能改变高分子铸膜液的相转化速度，调节膜结构，影响膜性能；改性物中c@sio2能提高膜对太阳光的吸收，散热小，增强tio2光降解催化罗丹明b的能力；通过改变聚合物铸膜液的浓度、改性剂的用量及其他工艺条件能方便地调整膜结构及吸附、光催化降解罗丹明b的性能。复合膜对80mg/l的罗丹明b溶液吸附容量最大约16mg/g，一个太阳光度光照100min后，罗丹明b总去除率最大达95％以上。改性剂储量丰富，复合膜制备工艺简单，处理罗丹明b染料废水效果良好，具有良好的应用前景，
技术实现思路
未见相关报道。

5、一种适用于罗丹明b分离的天然c@sio2高分子复合膜，以聚丙烯腈为主要原料，天然具有c@sio2结构的植硅石或tio2@植硅石为改性剂，n,n-二甲基乙酰胺为溶剂，水为凝固浴，溶液相转化成膜。通过调整植硅石或tio2@植硅石用量，溶液浓度、刮膜滞留时间等工艺条件调节膜结构及性能。

6、本专利技术至少具备以下有益效果：

7、1、首次使用天然具有c@sio2结构的植硅石或者tio2@植硅石作为高分子膜特别是聚丙烯腈膜的改性剂构建对罗丹明b具有高脱除率的复合膜。c@sio2具有对太阳光吸收率高、散热小的特点，有力提升tio2的光催化效果。且改性剂主体来源于自然非金属矿物，与多数颗粒型吸附剂、光催化剂相比性价比高；

8、2、与颗粒型吸附剂、光催化剂相比，复合膜材料具有回收便利的优势。

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【技术保护点】

1.一种高分子复合膜的制备方法，其特征在于：首先将植硅石或改性植硅石超声均匀分散在N,N-二甲基乙酰胺溶剂中，然后加入聚丙烯腈，升温搅拌，配制成改性剂均匀分散的聚丙烯腈铸膜液，最后采用相转化成膜的方法制备得到高分子复合膜，所述改性植硅石成分是TiO2改性的硅灰石。

2.根据权利要求1所述的一种高分子复合膜的制备方法，其特征在于：所述的TiO2改性植硅石制备过程为：在烧杯中按照体积比为2:1:4的比例依次加入钛酸正丁酯、冰醋酸和无水乙醇，充分搅拌，混合均匀得溶液A；

3.根据权利要求1所述的一种高分子复合膜的制备方法，其特征在于：所述的膜制备过程为：

4.根据权利要求1所述的一种高分子复合膜的制备方法，其特征在于：所述的TiO2改性植硅石制备过程为：按照体积比为2:1:4的比例在烧杯中依次加入钛酸正丁酯、冰醋酸和无水乙醇，充分搅拌，混合均匀得溶液A，另将乙醇与去离子水按照1:1的体积比充分混合，得液体B；

5.根据权利要求1所述的一种高分子复合膜的制备方法，其特征在于：所述的膜制备过程为：

6.一种如权利要求1-5任一项所

7.一种高分子复合膜在高效分离罗丹明B中的应用，其特征在于：使用如权利要求6所述的高分子复合膜。

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【技术特征摘要】

1.一种高分子复合膜的制备方法，其特征在于：首先将植硅石或改性植硅石超声均匀分散在n,n-二甲基乙酰胺溶剂中，然后加入聚丙烯腈，升温搅拌，配制成改性剂均匀分散的聚丙烯腈铸膜液，最后采用相转化成膜的方法制备得到高分子复合膜，所述改性植硅石成分是tio2改性的硅灰石。

2.根据权利要求1所述的一种高分子复合膜的制备方法，其特征在于：所述的tio2改性植硅石制备过程为：在烧杯中按照体积比为2:1:4的比例依次加入钛酸正丁酯、冰醋酸和无水乙醇，充分搅拌，混合均匀得溶液a；

3.根据权利要求1所述的一种高分子复合膜的制备方法，其特征在于：所述的膜制备过程为：

4.根据权利要求1所述的一种高分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆春，林良祖，李满根，王诗平，邓慧宇，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：

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