[发明专利]一种改性支撑液膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于液膜分离技术领域，涉及一种改性支撑液膜，具体为一种分子印迹支撑离子液膜的制备方法。

背景技术

液膜分离是以液体膜为分离介质，将两个互溶而不同组成的液体隔开，以浓度差为推动力，利用各个组分在液膜内溶解-扩散的能力不同达到分离目的的一种分离方法。液膜分离具有分离速度快、选择性好、能耗低而且能回收资源等优点，是近年来应用较为广泛的一种新型分离技术。现有液膜包括支撑液膜、乳化液膜及大块液膜等，由于支撑液膜具有选择性好、传质速率快、分离效率高并节能等优点，又具有生物膜浓缩富集的功能，因此，其研究十分活跃，在物质分离、湿法冶金、石油化工、工业废水处理及食品卫生等方面有广泛研究，然而，在推进液膜工业化应用过程中，支撑液膜的稳定性问题依然是主要障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性支撑液膜的制备方法，以改善现有支撑液膜的选择性与稳定性，进而实现液膜分离技术的工业化应用。

本发明的目的是这样实现的，一种改性支撑液膜的制备方法，将活化支撑膜在引发剂中浸泡后放入包括模板分子、功能单体、致孔剂及交联剂的混合液中浸泡，取出后在紫外光照射下反应得到分子印迹支撑膜，去除其中的模板分子后置于离子液体中浸渍，得到分子印迹支撑离子液膜。

具体步骤包括：步骤一，活化支撑膜：将支撑膜置于硫酸溶液中进行表面浸泡处理，然后用去离子水洗涤，晾干；

步骤二，制备分子印迹支撑膜：先将模板分子和功能单体溶解后加入致孔剂和交联剂进行混合成混合液，然后将步骤一活化的支撑膜在引发剂中密封并浸泡后再放入所述混合液中浸泡，取出后在紫外光的照射下反应得到分子印迹支撑膜；

步骤三，去除模板分子：将步骤二所得分子印迹支撑膜用去离子水洗涤，晾干；

步骤四，将步骤三处理的分子印迹支撑膜置于含有载体的离子液体中浸渍，制得分子印迹支撑离子液膜。

所述步骤一的硫酸溶液的浓度为3mol/L。

所述步骤二的模板分子和功能单体分别用去离子水和氯仿溶解后混合，并加入分散剂搅拌，然后加入致孔剂和交联剂进行超声振荡。

所述功能单体、模板分子、交联剂与致孔剂的摩尔比为6：1：30：1，所述引发剂为二苯甲酮溶液，所述分散剂为Span-80，所述超声振荡的时间为10-20分钟；所述活化的支撑膜在引发剂中密封并浸泡的时间为30-60分钟，在所述混合液中浸泡的时间为60-100分钟。所述紫外光的波长为365nm，所述紫外光的照射时间为4-6小时。

所述功能单体为甲基丙烯酸（MAA），所述支撑膜为多孔聚偏氟乙烯膜（PVDF），所述致孔剂为偶氮二异丁腈（AIBN），所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）。

所述二苯甲酮溶液的重量浓度为0.4-0.8％。

所述离子液体中的载体含量为4-8％。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明将分子印迹和离子液体结合得到分子印迹支撑离子液膜，利用分子印迹技术和室温离子液体的特点，采用修饰技术，对多孔支撑体表面进行分子印迹聚合修饰，形成一层致密的对模板分子有选择性的薄膜，提高了支撑液膜的选择性、传质通量及抗污染能力。

2、本发明利用离子液体几乎无蒸汽压、粘度高等特点改性支撑膜液，液膜由室温离子液体或流动载体与室温离子液体组成，避免了膜液由有机溶剂组成的膜液的挥发问题，提高了液膜的稳定性，同时减少了由于有机溶剂的挥发而造成的环境污染。

3、本发明根据离子液体的亲疏水特性，选择多孔支撑膜为基膜并经分子印迹表面修饰，增强了膜液和支撑体间的相互作用，同时利用微孔产生的毛细管力提高对跨膜压差的耐受力，阻止膜液流失，提高了支撑液膜本身的稳定性与选择性，同时提高了支撑液膜的传质通量与支撑膜的抗污染能力。

附图说明

图1为本发明分子印迹支撑离子液膜体系和现有支撑液膜体系对Ni(II)的迁移率的对比曲线图；

图2为本发明分子印迹支撑离子液膜和现有支撑液膜对Co(II)的迁移率的对比曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1，一种改性支撑液膜的制备方法，具体步骤包括：

步骤一，活化支撑膜：将聚偏氟乙烯膜置于3mol/L硫酸中进行表面浸泡处理，然后用去离子水洗涤，晾干备用。