一种用于有机氯农药残留检测的中空纤维膜制备方法技术

技术编号:8520606 阅读:207 留言:0更新日期:2013-04-03 22:42
本发明专利技术公开了一种用于有机氯农药残留检测的中空纤维膜制备方法。该方法过程包括:将一定量的海泡石、聚偏氟乙烯和短纤维混合物分散到聚丙烯酰胺溶液中,制得铸膜液;通过无纺管成型装置,制得中空纤维膜无纺管,并通过平板进行挤压,自然干燥;以海泡石和聚偏氟乙烯为膜材料,以碳酸二甲酯等为溶剂,以羧甲基纤维素等作为添加剂,按一定比例进行混合制得中空纤维膜外层涂抹液;将中空纤维膜无纺管浸入外层涂抹液中,进行涂抹,固化,得到含特殊矿物材料中空纤维膜。本发明专利技术优点在于:制备过程简单,制得的中空纤维膜对有机氯农药具有良好的富集萃取效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于农药残留检测领域的,能够具备分离、提纯等目的的中空纤维膜及其制备方法,属于新型膜材料制造及应用领域。
技术介绍
膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化和浓缩。膜分离具有以下几个优点可在常温下进行,有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素、果汁、酶等的分离与浓缩;无相态变化,能耗低,成本低;选择性好,可针对不同物质特性有目的地选择膜进行物质分离。液-液-液微萃取技术是一种国际新兴前处理技术,国内外已有将此技术应用于食品、饮料、牛奶中有害成分分析的报道。它包括料液相(样品)、有机相、接受相,整个萃取过程为料液相(样品)中的分析物首先被萃取到有机溶剂中,接着又被反萃取到受体相里。纵观液-液-液微萃取技术,该技术较索式提取、液液分配、固相萃取、固相微萃取等传统前处理技术具更高的富集、纯化和分离等优点,但仍存在人手操作影响因素多,操作不易控制、重复性差等缺点,目前仍处于实验室开发阶段,不具备广泛应用的价值。基于液-液-液微萃取原理,目前已发展了一种新型前处理技术,即中空纤维膜萃取技术,该技术具有操作简便、人为干预因素少、实验效率高、分离效果好、溶剂消耗少、费用低等优点,是一种提取微量有机化合物残留的新技术。但是该技术的难点在于待处理目标物质种类繁多,不可能研发出一种适合所有物质的通用型中空纤维膜。以农药为例,按主用途不同,分为杀虫剂、杀螨剂、杀鼠剂、杀软体动物剂、杀菌剂、杀线虫剂、除草剂、植物生长调节剂等。杀虫剂中按组成成分又可分为有机磷类、氨基甲酸酯类、有机氮类、拟除虫菊酯类、有机氯类等。要研发出一种适合上述所有农药种类萃取需要的中空纤维膜,其难度可想而知,更别说是适合所有物质了。所以需要针对不同待测目标物质,开发不同类型中空纤维膜,使之适应不同待测目标物。有机氯农药是指用于防治植物病、虫害的组成成分中含有有机氯元素的有机化合物。主要分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。前者如使用最早、应用最广的杀虫剂DDT和六六六,以及杀螨剂三氯杀螨砜、三氯杀螨醇等,杀菌剂五氯硝基苯、百菌清、道丰宁等;后者如作为杀虫剂的氯丹、七氯、艾氏剂等。有机氯农药是中国最早大规模使用的农药,八、九十年代达到顶峰。九十年代,我国开始禁止生产六六六、DDT等有机氯农药。虽然在中国有很多有机氯农药被禁用了,但食品中仍然能检测出有机氯农药残留,绿色和平组织于2012年3月在北京随机购买了“立顿”牌袋泡铁观音。样本被送往具有国家资质的、独立的第三方实验室进行农药残留检测。第三方检测结果显示“立顿”铁观音被发现含有早在2002年农业部就禁止使用在茶树上的三氯杀螨醇。所以有必要研发对有机氯农药有较好富集效果的中空纤维膜,以适应新型有机氯农药残留前处理技术。
技术实现思路
本专利技术目的在于解决中空纤维膜萃取技术中中空纤维膜缺乏,膜种类少等问题,提供一种可应用于有机氯农药残留分析的中空纤维膜及其制备方法,为中空纤维膜分离技术提供一种新的膜材料及其制备工艺。该方法制备简单,所制得的中空纤维膜对有机氯农药吸收、富集效果好,适合应用于有机氯农药残留检测分析。海泡石(Spilite)是一种纤维状,具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物。海泡石的化学成分为硅(Si)和镁(1%),其标准晶体化学式为1%8 0120)4[5丨6016]2(0!1)4*8!120,其中Si02含量一般在54-60%之间,MgO含量多在21-25%范围内。斜方晶系或单斜晶系,一般呈块状、土状或纤维状集合体。它具有收缩率低,可塑性好,比表面大,吸附性强等特 点。具备极强的吸附、脱色和分散等性能。本专利技术采用的技术方案是1、中空纤维膜的铸膜液制备将重量百分比为1. O 2. 0% :1. O 4. 0% : 94. O 99. O %的海泡石、聚偏氟乙烯和短纤维混合物,在250 280°C下分散到浓度为O.1 O. 3%聚丙烯酰胺溶液中,直至完全溶解为纤维原液,熔融共混,得到铸膜液。2、中空纤维膜的成型将上述得到的铸膜液采用无纺管成型装置,制得中空纤维膜无纺管,并且通过平板进行挤压,自然干燥。3、中空纤维膜外层涂抹液的配制以海泡石和聚偏氟乙烯为膜材料,以二甲基亚砜、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯等为溶剂,以羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等作为添加剂,按海泡石、聚偏氟乙烯、溶剂、添加剂质量比为(I 2) (I 2) (7 10) (I 3)配制中空纤维膜外层涂抹液。4、特殊材质中空纤维膜的制备将2中制得的中空纤维膜无纺管浸入3中制得的外层涂抹液中,进行涂抹,使得外层涂抹液均匀涂抹在中空纤维膜无纺管表面。而后浸入凝固浴中,得到本专利技术的中空纤维膜。本专利技术优点在于原料易得,制备过程采用常规制模工艺,操作简单,成本低廉,并且海泡石的加入对中空纤维膜的分离性能影响显著,海泡石促进了中空纤维膜对六六六等有机氯农药的富集萃取效果,本专利技术中空纤维膜满足有机氯农药残留检测前处理技术的需求。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述,但本专利技术的保护范围并不仅限于此实施例1 :将重量分别为O. 4g、0. 4g、39. 2g的海泡石、聚偏氟乙烯和短纤维混合物,在250°C下分散到20. OKg浓度为O.1 %的聚丙烯酰胺溶液中,直至完全溶解为纤维原液,熔融共混,得到铸膜液。采用无纺管成型装置,制得中空纤维膜无纺管,并且通过平板进行挤压,自然干燥,得到待加工中空纤维膜。将IOOg海泡石、200g聚偏氟乙烯、850g碳酸二甲酯、200g羧甲基纤维素加入三口烧杯中,并在80°C下搅拌5h,完全溶解后得到制模液。将待加工中空纤维膜浸入上述制模液中,进行涂抹,使得外层涂抹液均匀涂抹在待加工中空纤维膜表面。而后浸入凝固水浴中,得到含海泡石中空纤维膜I号。实施例2 将重量分别为O. 6g、0. 8g、38. 6g的海泡石、聚偏氟乙烯和短纤维混合物,在265°C下分散到20. OKg浓度为O. 2%的聚丙烯酰胺溶液中,直至完全溶解为纤维原液,熔融共混,得到铸膜液。采用无纺管成型装置,制得中空纤维膜无纺管,并且通过平板进行挤压,自然干燥,得到待加工中空纤维膜。将150g海泡石、IOOg聚偏氟乙烯、700g碳酸二乙酯、IOOg羧乙基纤维素加入三口烧杯中,并在80°C下搅拌5h,完全溶解后得到制模液。将待加工中空纤维膜浸入上述制模液中,进行涂抹,使得外层涂抹液均匀涂抹在待加工中空纤维膜表面。而后浸入凝固水浴中,得到含海泡石中空纤维膜2号。实施例3 将重量分别为O. 8g、l. 6g、37. 6g的海泡石、聚偏氟乙烯和短纤维混合物,在280°C下分散到20. OKg浓度为O. 3%的聚丙烯酰胺溶液中,直至完全溶解为纤维原液,熔融共混,得到铸膜液。采用无纺管成型装置,制本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于有机氯农药残留检测的中空纤维膜制备方法,其方法特征包括以下过程:(1)中空纤维膜铸膜液制备将重量百分比为1.0~2.0%∶1.0~4.0%∶94.0~99.0%的海泡石、聚偏氟乙烯和短纤维混合物,在250~280℃下分散到浓度为0.1~0.3%聚丙烯酰胺溶液中,熔融共混,得到铸膜液。(2)中空纤维膜的成型将上述得到的铸膜液采用无纺管成型装置,制得中空纤维膜无纺管,并且通过平板进行挤压,自然干燥。(3)中空纤维膜外层涂抹液的配制以海泡石和聚偏氟乙烯为膜材料,以二甲基亚砜、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯等为溶剂,以羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等作为添加剂,按海泡石、聚偏氟乙烯、溶剂、添加剂质量比为(1~2)∶(1~2)∶(7~10)∶(1~3)配制中空纤维膜外层涂抹液。(4)特殊材质中空纤维膜的制备将(2)中制得的中空纤维膜无纺管浸入(3)中制得的外层涂抹液中,进行涂抹,使得外层涂抹液均匀涂抹在中空纤维膜无纺管表面。而后浸入凝固浴中,得到本专利技术的中空纤维膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于有机氯农药残留检测的中空纤维膜制备方法,其方法特征包括以下过程(1)中空纤维膜铸膜液制备将重量百分比为1. O 2. 0% :1. O 4. 0% : 94. O 99. 0%的海泡石、聚偏氟乙烯和短纤维混合物,在250 280°C下分散到浓度为O.1 O. 3%聚丙烯酰胺溶液中,熔融共混,得到铸膜液。(2)中空纤维膜的成型将上述得到的铸膜液采用无纺管成型装置,制得中空纤维膜无纺管,并且通过平板进行挤压,自然干燥。(3)中空纤维膜外层涂抹液的配制以海泡石和聚偏氟乙烯为膜材料,以二甲基亚砜、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯等为溶剂,以羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等作为添加剂,按海泡石、聚偏氟乙烯、溶剂、添加剂质量比为(I 2) (I 2) ...

【专利技术属性】
技术研发人员:付贤树俞晓平叶子弘徐路崔海峰郝培应申屠旭萍边亚琳马正许益鹏
申请(专利权)人:中国计量学院
类型:发明
国别省市:

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